Orali Cer-O-1 Provenance of Mediterranean Phoenico-Punic Pottery from Othoca (Santa Giusta, Sardinia, Italy)

CERAMICA

ORALI CER-O-1 PROVENANCE OF MEDITERRANEAN PHOENICO-PUNIC POTTERY FROM OTHOCA (SANTA GIUSTA, SARDINIA, ITALY)

M.L. Amadori1, C. Del Vais 2, S. Barcelli 1, P. Pallante3, G. Raffaelli4, I. Sanna5

1 University of Urbino, Department DiSBeF, Piazza Rinascimento, 6 – Urbino (Italy) 2 University of Cagliari, Department of Archaeological historical and artistic Sciences, Piazza Arsenale, 8 – Cagliari (Italy) 3 Forgeo Associated Technical Studio, via Cardarelli, 5 - Modena (Italy) 4 University of Urbino, Department DiSTeVA, Campus Scientifico Sogesta -Urbino (Italy) 5 Soprintendenza per i Beni Archeologici per le province di Cagliari e Oristano, Piazza Indipendenza, 7 – Cagliari (Italy)

Archaeometric analyses were carried out on archaic and Punic pottery from the necropolis of Othoca (Santa Giusta) and the Santa Giusta pond in Sardinia (Italy), with the aim to distinguish their provenance. The typological approach in the research on the production sites of Phoenicia Punic pottery which was predominant till recent times determined the conviction that this pottery had a local diffusion or just a regional one, with the exception of same particular typology like transport amphora (1). This study take part to an archaeometric research project carried out on more than two hundred potsherds come from several centres of West central Mediterranean area in order to achieve a complete characterisation of the ceramic bodies (2, 3, 4). In the first step of the archaeometric research project different functional and productive ceramic category were selected. The finds are dated from old archaic age to late punic one and coming from different Phoenicia Punic excavation sites. Diffractometric analyses (XRD) and optical microscopy observations have been performed to discriminate mineralogical and textural differences and to identify groups of materials with similar characteristics. Chemical analyses by X-ray fluorescence (XRF) have been performed to identify the chemical composition of the potteries, and to attest the groups obtained by microscopic and diffractometric analyses. In addition, statistical analyses have been carried out by considering the chemical composition of both major elements (Na, Mg, Al, Si, P, K, Ca, Ti, Mn, Fe) and a selected number of trace elements. The results have been compared with the composition of late punic materials, black pottery and transport amphora coming from several Mediterranean centres (Carthage, Sulci, Toscanos, Tharros).

(1) M.L. Amadori, R. Baldassari, S. Lanza, M. Maione, A. Penna, E. Acquaro, (2002)Archaeometric study on punic amphorae from the underwater recoveries of Pantelleria island (Sicily). In Revue d’Archaeometrie, 26, 79-91. (2) M.L. Amadori, C. Del Vais, B. Fabbri, S. Lanza (2004). La ceramica punica a vernice nera da Tharros (Cabras – Oristano): Le letture storiche e indagini archeometriche. In Atti della 6° giornata di archeometria della ceramica Metodologia di ricerca e obiettivi degli studi: lo stato dell’arte. A cura di F. Berti, B. Fabbri, S. Gualtieri, C. Guarnieri, Ferrara, 9 aprile 2002, University Press Bologna, Imola, 39-58. (3) M.L. Amadori, C. Del Vais, G. Ercolani, G. Raffaelli (2006). Studio archeometrico sulle ceramiche puniche a vernice nera. In Pantelleria Punica. Saggi critici sui dati archeologici e riflessioni storiche per una nuova generazione di ricerca (= Studi e scavi, 15), a cura di E. Acquaro, B. Cerasetti, Ante Quem, Bologna, 208-237. (4) C. Del Vais (2007). Nuove ricerche sulla ceramica punica a vernice nera. In Ricerca e confronti 2006. Quaderni di Aristeo, a cura di S. Angiolillo et al.,Cagliari, 171-182.

CER-O-2 ARCHAEOMETRICAL INVESTIGATION ON BRONZE AGE POTTERY FROM PO VALLEY

V. Cannavò1, A. Cardarelli2, S.T. Levi3, S. Lugli4, M. Vezzalini5

1 Dip.Sc.della Terra, Università di Modena e ReggioEmilia, Largo S.Eufemia 19, 41121 Modena 2 Dip di Sc. Dell’antichità, Università la Sapienza, Via Palestro 63, 00185 Roma 3 Dip.Sc.della Terra, Università di Modena e ReggioEmilia, Largo S.Eufemia 19, 41121 Modena 4 Dip.Sc.della Terra, Università di Modena e ReggioEmilia, Largo S.Eufemia 19, 41121 Modena 5 Dip.Sc.della Terra, Università di Modena e ReggioEmilia, Largo S.Eufemia 19, 41121 Modena

The present research focuses on the ceramic products of the Bronze Age dwelling settlement of Po plain, northern Italy, relative to theTerramare culture. 793 ceramic fragments from Montale have been macroscopically described and 80 pottery samples have been selected for the archaeometrical investigation (petrographic analysis, XRPD,XRF). The local prospecting of the potential raw materials has concerned 38 raw materials chosen from the argillaceous deposits around the site. 97 pots from five other sites in Modena province(Gorzano, Pontenuovo, Montebarello, Cà de Monesi and Castiglione di Marano), reported in literature, were included in this study for comparison. In order to estimate the degree of specialization and standardization, related to the pottery manufacturing, an experimental reproduction has been performed. The Montale bulk characterization of the pottery gave as result the high homogeneity of the ceramic composition along the studied period. The use of grog as temper in Montale is highly standardized. -The chemical composition of Montale pottery reflects the homogeneity that is evident in the petrographic and mineralogical analyses and stresses the importance of CaO as the most significant chemical marker to identify the possible raw materials. The comparison with the pottery of other five settlements revealed the heterogeneous pottery composition on petrographical analysis, at least six different groups have been found: calcareous sand, calcite, grog plus sand, grog plus calcite, grog and fine matrix. The general mineralogical composition of the Terramare pottery stressed the presence of a silicate-rich raw material. The provenance of the raw materials remained partially unrevealed. It is certain to be local but the specific clay source has not been identified, probably because different raw materials were employed in different proportions, resulting in a homogenous mixture. However some compatible clays, sampled on the Tiepido river, can be assumed as possible raw materials. The hypothesis of a domestic model seems to be the most coherent with the archaeological evidences and archaeometrical data. This model is based on a production for local consumption, which implies the posses of manufacturing skills by most of the population. According to the question of specialization,the experimental reproduction would suggest the presence of a ‘workshop’ organised industry and contemporary of a ‘domestic’ organised industry.

CER-O-3 CARATTERIZZAZIONE MINERALOGICO-PETROGRAFICA DI CERAMICHE DA FUOCO TARDO-ANTICHE PROVENIENTI DA PORTO TORRES (SASSARI)

G. Cavazzuti 1, F. Darilli 1, E. Spina 2, D. Bersani 2, E. Salvioli Mariani 1, D. Deriu 3

1 Università degli Studi di Parma, Dipartimento di Scienze della Terra, Viale G.P. Usberti 157a, 43124 Parma 2 Università degli Studi di Parma, Dipartimento di Fisica, Viale G.P. Usberti 7a, 43124 Parma 3 Università degli Studi di Sassari, Dipartimento di Storia, Viale Umberto 52, 07100 Sassari

Il presente caso di studio riguarda l’analisi di ceramiche da fuoco provenienti dal sito archeologico individuato in località La Piccola, nel comune di Porto Torres (SS). Queste terrecotte caratterizzano i livelli di frequentazione attribuibili al IV-VII sec. d.C. L’applicazione di diverse tecniche analitiche (XRD, SEM-EDS e spettroscopia Raman), preceduta dall’osservazione allo stereomicroscopio e al microscopio da petrografia, ha permesso di chiarire tutti gli aspetti della manifattura dei vasi e di stabilire la provenienza delle materie prime. A tale scopo sono stati prelevati trenta campioni, tutti provenienti dall’area archeologica denominata 2000, caratterizzata da strutture murarie che delimitano un ambiente forse adibito a cucina, come dimostrano i resti di un focolare. L’indagine macroscopica e allo stereomicroscopio ha sottolineato la granulometria grossolana della tempera e segni di steccatura sulle pareti esterne. In sezione inoltre si sono apprezzate differenti colorazioni della matrice: marrone-rosso per alcuni campioni e grigio scuro per altri, mentre altri ancora mostrano il tipico effetto sandwich, ovvero una colorazione grigio scuro al centro e marrone- rosso in corrispondenza delle pareti del vaso. Dalle sezioni sottili, osservate al microscopio polarizzatore, emerge che la matrice è otticamente attiva e che i pori, prevalentemente vescicolari, sono orientati parallelamente alle pareti e sono più abbondanti nella parte centrale delle sezioni stesse. Gli inclusi più frequenti sono costituiti da quarzo, plagioclasio e chamotte, con contorni angolari, e da roccia carbonatica micritica, roccia metamorfica di basso grado, roccia ipoabissale, roccia vulcanica e quarzite, con contorni arrotondati. Rari risultano gli inclusi di pirosseno, microclino, biotite e mica. Lo studio delle sezioni sottili ha poi permesso il riconoscimento di alcuni microfossili, tra cui foraminiferi planctonici, orbitoline, ooidi, briozoi, policheti, scafopodi e spicole di spugna. L’analisi XRD su polveri ha approfondito la mineralogia della matrice: dai diffrattogrammi emerge infatti il picco di riflessione basale a 10 Ǻ (2θ=8,84) tipico dell’illite. Questo permette di classificare l’argilla come illitico-calcarea. Le indagini al SEM-EDS hanno chiarito la natura di alcuni inclusi non ben identificabili al microscopio mineralogico. L’analisi chimica ha così stabilito che il pirosseno presente nei campioni è diopside, la mica ha la composizione tipica della muscovite e la roccia ipoabissale è costituita da plagioclasio e feldspato potassico. La spettroscopia Raman, in accordo con i risultati ottenuti al SEM-EDS, ha identificato la presenza di ossidi come ematite e magnetite nella matrice. Tutti i campioni mostrano una elevata omogeneità mineralogica e petrografica. Dalle indagini eseguite è emerso che i vasi sono stati forgiati manualmente o a cercine con possibile rifinitura al tornio lento e con l’uso di una stecca per lucidare la parete esterna. Si stima una temperatura massima di cottura compresa tra i 700° e gli 800° C. L’ambiente di cottura è stato ossidante per i campioni di colore marrone-rosso e riducente per quelli grigio scuro; per i frammenti ceramici che presentano effetto sandwich si ipotizza una cottura in ambiente riducente seguita da un rapido raffreddamento in ambiente ossidante. Sulla base del confronto con la carta geologica risulta che tutti i minerali e i frammenti litici identificati sono presenti nelle vicinanze del sito archeologico, ed è quindi lecito affermare che le ceramiche sono state prodotte localmente. La presenza di inclusi dai contorni angolari e di chamotte può significare l’aggiunta intenzionale di tempera da parte dell’artigiano con funzione sgrassante e fondente e per limitare il ritiro in cottura.

CER-O-4 ARCHAEOMETRIC STUDY OF ENGRAVED DECORATIONS APPLIED ON PREHISTORIC POTTERIES COMING FROM DIFFERENT ARCHAEOLOGICAL SITES OF PIEDMONT, ITALY

R. Giustetto1, E. Diana2, G. Berruto2

1 Department of Mineralogical and Petrologic Sciences and NIS Centre of Excellence, Università di Torino, Via Valperga Caluso 35, 10125 Torino (Italy) 2 Department of Chemistry IFM, Università di Torino, Via P. Giuria 7, 10125 Torino (Italy)

Prehistoric potteries carved with engravings and decorated with mostly white or seldom coloured pastes are well documented in the archaeological literature, both from the geographical and chronological points of view. In spite of the renowned diffusion of these finely decorated ceramic implements, certified by a significant number of archaeological findings, quite a few papers have been focused so far on the archaeometric characterization of the materials used by our ancestors to decorate such objects. Eighteen ceramic shreds decorated with both white and red pigments coming from four Neolithic and Iron Age archaeological sites (Castello d’Annone, Fossano, Castelletto sopra Ticino and Chiomonte) located in Piedmont (Italy) were analyzed with a multi-disciplinary approach, which includes vibrational spectroscopies, X-ray powder diffraction and SEM-EDS techniques. Such an in-depth study was focused towards the exhaustive characterization of the pigments and possibly the vehicles or mordants used to apply these decorations. A detailed study concerning the distribution of such filling pastes in different archaeological sites of known ages should possibly allow to individuate the geographic areas and/or chronological periods in which specific materials might have been preferentially used instead of others. Obtained evidences showed that two white pigments were mainly used by our ancestors to adorn such potteries, namely natural talc and synthetic Bone White. Such materials were used as pristine colouring agents or, more frequently, as a mixture of them both with variable mutual amounts, seldom coupled to a subordinate third component (kaolinite). The chronological distribution of the analyzed specimens shows that use of talc was predominant during the Neolithic, whereas presence of Bone White is likely to be more abundant in the Iron Age. The production and use of synthetic Bone White, though possibly already mastered in Neolithic, became therefore widespread only in more recent times. Probable XRPD detection in Bone White specimens of fluorapatite, in addition to hydroxyl- and carbonate-hydroxylapatite, makes it possible to conjecture an innovative method aimed to estimate the age of the analyzed ceramic shreds. Hydroxylapatite, in fact, is known to gradually transform into fluorapatite in time, due to selective substitution of the hydroxyls with fluorine ions solvated in solutions permeating the soils. Basing on such premises, the age of the archaeological implement could be extrapolated from the mutual ratio of the two phosphate minerals and keeping into account the rate of the OH-/F- substitution during interment of the ceramics.

CER-O-5 DATAZIONE CON LUMINESCENZA DI CERAMICHE PREISTORICHE PROVENIENTI DA AL-KHIDAY, SUDAN

L. Panzeri1, C. Bortolussi2, M. Brustolon2, M. Martini1,3, E. Sibilia1,3

1 Dipartimento di Scienza dei Materiali, Università di Milano Bicocca, via R. Cozzi, 53, 20125 Milano 2 Dipartimento di Scienze Chimiche, Università di Padova, via F. Marzolo 1, 35131 Padova 3 INFN, Sezione di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 1, 20126 Milano

Nell’ambito del progetto “El Sahla” dell’IsIAO (Istituto Italiano per l’Africa e l’Oriente) che ha come scopo lo studio della preistoria sudanese, sono stati portati alla luce materiali ceramici provenienti dal sito di Al Khiday (Sudan Centrale, a sud di Khartoum), associati a fasi mesolitiche e neolitiche. Vengono presentati i risultati ottenuti mediante Termoluminescenza (TL) e Luminescenza Otticamente Stimolata (OSL) su ceramiche di V e VII millennio a.C., analizzate con diverse tecniche e protocolli di misura (MAAD, Multiple Aliquot Additive Dose e SAR, Single Aliquot Regenerative dose). E’ stato inoltre effettuato uno studio di fattibilità dell’applicazione dell’EPR alla datazione di ceramiche preistoriche.

CERAMICA

POSTER

CER-P-1 SITE FORMATION PROCESSES AND HUMAN ACTIVITY PATTERNS: HOLISTIC SOILS ANALYSIS AT THE PREHISTORIC SETTLEMENT OF SAN VINCENZO. STROMBOLI

G. Ayala1, D. Brunelli2, S. T. Levi2, S. Lugli2, E. Photos-Jones3, F. Sartor2 L. Vigliotti4

1 Univ. of Sheffield 2 Università di Modena e Reggio Emilia 3 SASAA Glasgow 4 CNR-ISMAR Bologna

Traditionally archaeological deposits are investigated through the removal of the material culture contained within the matrix of the sediment. Whilst this is the backbone of archaeological investigations to date, the analysis of the sediment from which they came often holds a more nuanced record of what actually went on in the past. Through the application of a suite of sediment analyses a finer resolution of information can be attained of archaeological contexts and features. At the Bronze Age site of San Vincenzo on Stromboli, from the outset (2009-2011), excavation has been complemented by a systematic sampling programme for sediment analyses (including micromorphology, organic matter, granulometry, magnetic susceptibility, XRF-geochemical analysis). A

Preliminary results show that this methodological approach reveal a significant potential to enhance our understanding of site formation processes and of activity patterns across the site.

The stratigraphy in trench 4: A. photo, B. archaeological interpretation, C. granulometry C CER-P-2 PRODUCTION TECHNOLOGY OF LATE RED FIGURED POTTERY IN APULIA (SOUTHERN ITALY)

M. C. Caggiani1, L. C. Giannossa1, R. Laviano2,3, A. Mangone1,3

1 Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”, via Orabona 4, 70126 Bari, Italy 2 Dipartimento Geomineralogico, Università di Bari, via Orabona 4, 70126 Bari, Italy 3 Centro Interdipartimentale “Laboratorio di Ricerca per la Diagnostica dei Beni Culturali”, Università di Bari, via Orabona 4, 70126 Bari, Italy

Apulian red figured pottery produced in the Late period [1] and coming from Egnatia site (Fasano, Brindisi, ITALY) was studied by Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy (ICP-MS), Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy DispersiveSpectrometry (EDS) to assess provenance and production technology. The results highlighted the existence in Apulia during the 4th century b.C. of different kinds of local production, one similar to Attic and others characterized by the application of an engobe layer or a thin iron-based layer on the ceramic body. The application of an engobe layer was already found for Central Apulia red figured pottery samples [2]. So the discovery of a red engobe on fragments from Egnatia, leads to think that its use is to be considered quite common in the production of red figured in Apulia during the Late period, appearing as a peculiar technological mark of Apulian potters.

[1] A.D. Trendall, A. Cambitoglou, The red-figured vases of Apulia; Late Apulian II, Clarendon Press, Oxford, 1989. [2] A. Mangone, L.C. Giannossa, A. Ciancio, R. Laviano, A. Traini, Technological features of apulian red figured pottery, J. Archaeol. Sci. 35 (6) (2008) 1533-1541. CER-P-3 EOLIANO O NON EOLIANO? QUESTO È IL PROBLEMA. IL CASO DELLE CERAMICHE DI SAN VINCENZO - STROMBOLI (ME)

V. Cannavò 1, S. Corti 2, F. Ferranti 3, P. Fragnoli 2

1Dip.Sc.della Terra, Università di Modena e ReggioEmilia, Largo S.Eufemia 19, 41121 Modena 2Università di Ferrara, Corso Ercole I d’Este,32, 44121 Ferrara 3CNR-ICEVO, Via Giano della Bella 18, 00162 Roma

Il sito di San Vincenzo a Stromboli consiste in un villaggio protostorico della facies di Capo Graziano (XVII-XV sec. a.C.) con testimonianze di occupazione dal neolitico tardo ai giorni nostri. Si presentano i dati riguardanti l’attribuzione alle zone di produzione attraverso un ampio studio macroscopico basato sulle analisi archeometriche. Le ceramiche sono state classificate in base alla presenza di alcuni clasti diagnostici dell’area di produzione: strombolana, eoliana (Lipari e Filicudi) o alloctona (Sicilia e Calabria). I casi studio che si discutono riguardano: A. ca. 800 frammenti diagnostici tipologicamente di ceramica d’impasto protostorica da diversi settori di scavo corrispondenti a zone del villaggio (settori 1-6): la ceramica è in netta 1 2 3 4 5 6 prevalenza di produzione eoliana (90%), di cui strombolana 24 80 127 12 62 46 una buona parte sembra strettamente locale e il eoliana 176 128 205 16 4 1 alloctona 13 39 24 1 3 resto probabilmente liparota. siciliana 2 calabrese 1 3 8 area vulc. 1 1 n.d. 17 5 9 Si evidenziano differenze fra le diverse aree del villaggio: il settore 3 è caratterizzato da una debole presenza di ceramiche alloctone mentre nel settore 2 questa presenza è più significativa. Tra le ceramiche alloctone sembrano prevalere quelle di provenienza calabrese rispetto a quelle siciliane, a differenza di quanto osservato nelle altre isole. B. ca. 2400 frammenti non diagnostici di ceramica d’impasto provenienti da una struttura protostorica (capanna tefra): c’è una sostanziale equivalenza tra ceramica strombolana/eoliana e alloctona. La maggiore presenza di importazioni tra i vasi di forma chiusa rispecchia la tendenza generale alla maggiore circolazione di vasellame anche come contenitore, ma potrebbe essere influenzata dalla loro maggiore dimensione (e conseguente maggior numero di frammenti per vaso). C. un centinaio di ceramiche di epoca storica da fuoco e comune di epoca classica e medievale riconducibili a una frequentazione dell’area fino ai tempi moderni: queste appaiono nella loro totalità importate da fuori dell’arcipelago. Williams J. 1991, The petrographical analysis of Capo Graziano pottery from Filicudi and Milazzese pottery from Panarea, Meligunìs Lipàra VI, Palermo: 239-259. CER-P-4 INDAGINE ARCHEOLOGICO-ARCHEOMETRICA SUI TEGAMI A LISTELLO IN CERAMICA GREZZA PRESENTI NELLE AREE DELL’ANTICO DELTA PADANO E NELLA BASSA PIANURA MODENESE: IMPORTAZIONI O PRODUZIONI LOCALI?

C. Corti, A. G. Loschi Ghittoni

La revisione per studio di alcuni nuclei di materiali provenienti da siti ubicati lungo la rete idrografica padana che vede nel Po il principale collettore viario, ma di cui fanno parte integrante affluenti (come il Secula/Secies, l’odierno fiume Secchia), canali artificiali (ad es. la fossa Augusta) e percorsi terrestri, ha portato a focalizzare l’attenzione su un particolare tipo di tegami a listello in ceramica ad impasto grezzo, la cui diffusione pare legata principalmente alla rete di smistamento fluviale. Questi recipienti risultano morfologicamente affini a ceramiche in Eastern Coarse Weare rinvenute in alcuni relitti della costa croata. La diffusione di questi tegami di produzione “orientale” pare associata a pentole carenate biansate. Anche se numericamente inferiori, pentole di forma analoga si trovano contestualmente ai tegami nei materiali dei siti dell’antico delta padano e della bassa pianura modenese qui presi in esame. L’attribuzione all’ambito produttivo orientale degli esemplari emiliano-romagnoli non appare di secondaria importanza per definire le caratteristiche della circolazione lungo il corso del Po, quindi delle importazioni e della capacità ricettiva dei territori rurali in un periodo, quello posto alle soglie della tarda antichità, che vede particolari difficoltà di inquadramento per quanto riguarda la cultura materiale degli insediamenti. Al contempo, l’individuazione della presenza di merci orientali in questo particolare momento storico si prefigura inoltre come un’anticipazione dei più tardi e cospicui circuiti commerciali che diffondono merci di provenienza africana e dal mediterraneo orientale. Esso pare al contempo delineare già un quadro insediativo privilegiato, dove emergono siti che assumeranno particolare rilevanza nel tardo antico e nell’alto Medioevo. Per cercare di attribuire il materiale o, quantomeno, di circoscriverne la diversità nella composizione materica rispetto alle produzioni locali, quindi di stabilirne l’importazione da un ambito geografico diverso, ci siamo avvalsi delle analisi archeometriche (esame microscopico in sezione sottile, diffrattometria a raggi X e analisi chimica).

CER-P-5 CARATTERISTICHE TECNOLOGICHE DELLA MAIOLICA ARCAICA DI PRODUZIONE VENEZIANA

B. Fabbri1, S. Gualtieri1

1 CNR – Istituto di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici, Faenza

A Venezia è documentata una produzione di ceramica smaltata in epoca medievale (cosiddetta maiolica arcaica), presumibilmente lungo il XIV secolo, interrotta per tutto il Quattrocento, per poi essere reintrodotta in epoca rinascimentale. In questo lavoro sono stati presi in considerazione reperti di maiolica arcaica provenienti da recuperi in località veneziane, che sono stati sottoposti ad indagini archeometriche. La maggior parte dei manufatti rappresenta la tipologia a decoro in verde ramina e bruno manganese, con un numero più ridotto della tipologia ”blu” L’analisi di questi frammenti è rivolta a migliorare la conoscenza tecnologica di questa tipologia veneziana, fino ad oggi scarsamente indagata anche per la difficoltà di predisporre campionature adeguate allo scopo. In questo lavoro si è scelto di operare su una selezione dei reperti evitando i cosiddetti “scarti di prima cottura”, in quanto non recano alcuna evidenza dell’uso che successivamente ne sarebbe stato fatto. Sui reperti campionati, rappresentativi per lo più di anse, pareti e orli di boccali, sono state eseguite analisi chimiche in fluorescenza di raggi X (XRF) ed analisi mineralogiche in diffrattometria di raggi X (XRD) degli impasti ceramici. Nel caso di frammenti in cui parete e ansa sono entrambi presenti, è stata fatta una duplice analisi. La caratterizzazione, inoltre, ha interessato i rivestimenti vetrosi, indagati attraverso la microscopia elettronica a scansione. Gli impasti hanno mostrato una composizione abbastanza omogenea, sufficiente per poter costituire un primo gruppo di riferimento della maiolica arcaica veneziana. Tale composizione, caratterizzata da un tenore di calcio per lo più fra il 4 e 8% di CaO, appare poco idonea alla manifattura di maiolica e ciò costituisce probabilmente il motivo dell’interruzione quattrocentesca di tale produzione ceramica. L’impasto, inoltre, è spesso caratterizzato dalla presenza di piccole lenti di argilla chiara, che giustifica la relativa variabilità di composizione degli impasti. In particolare, tali lenti argillose sono caratterizzate da un alto contenuto di calcio.

CER-P-6 STUDIO COLORIMETRICO DI UN REPERTORIO DI CERAMICHE PROVENIENTI DAL SITO ARCHEOLOGICO DI TELL BARRI (SIRIA)

C. Fornacelli 1, I. Turbanti Memmi 2, M. Giamello 1

1 Dipartimento di Scienze Ambientali – Via Laterina 8 – 53100 Siena 2 Dipartimento di Scienze della Terra – Via Laterina 8 – 53100 Siena

Una serie di 36 frammenti di manufatti ceramici provenienti dal sito archeologico di Tell Barri (Siria) è stato sottoposto ad uno studio archeometrico con lo scopo di ricostruire la tecnologia produttiva antica e la provenienza delle materie prime utilizzate. I frammenti analizzati, molto eterogenei per caratteristiche tessiturali, rappresentano una vasta gamma di produzioni ceramiche della Sira nord-orientale (dalla ceramica comune fino alla ceramica metallica e a quella di lusso) e abbracciano un vasto intervallo temporale, che va dal Bronzo Antico fino al Ferro III. Una prima fase di indagini si è concentrata sull’applicazione di metodologie di analisi alternative per l’individuazione della temperatura di cottura dei manufatti. Alcuni studi (Mirti 1998 e Mirti et al. 2004) evidenziano infatti che, sottoponendo un campione di ceramica a una serie di ricotture a temperature crescenti, esiste una correlazione fra le variazioni delle coordinate colorimetriche e le temperature di ricottura tale che, per temperature superiori di 100°C rispetto a quelle di cottura originarie, si registra una netta variazione di almeno uno dei valori relativi a tinta e saturazione (a* e b* nel sistema CIELab). Quanto detto è tuttavia influenzato da fenomeni chimico-fisici quali la formazione di ematite a T<600°C, nelle ceramiche cotte in ambiente riducente, e la decomposizione di calcite primaria e secondaria eventualmente presente; questi due fenomeni possono portare a stimare in maniera errata le temperature raggiunte originariamente all’interno della fornace ed è quindi necessario porre attenzione nella valutazione dei grafici di ricottura ottenuti. La corretta valutazione dei risultati ottenuti è stata inoltre influenzata dall’esigua quantità di materiale campionabile, dalla mancanza di standard e dalla indisponibilità delle argille presenti nel bacino del Khabur. E’ stata quindi sottoposta a temperature di ricottura crescenti sempre la stessa porzione di campione, a differenza di quanto riportato nelle fonti bibliografiche. Tenendo presente quanto detto, i dati raccolti sono stati elaborati sviluppando, in una prima fase, dei grafici tinta vs saturazione (ricorrendo alle coordinate CIELab a*e b*) in modo da poter visualizzare, per ogni temperatura di ricottura raggiunta, le variazioni cromatiche indotte nel campione. Un’ulteriore elaborazione dei dati ha successivamente permesso di suddividere i campioni analizzati in classi diverse in base alle variazioni della coordinata C (Chroma, nel sistema LCh) all’aumentare della temperatura di ricottura, trovando dei riscontri positivi fra le classi individuate sperimentalmente e quelle suggerite dagli archeologi al momento della catalogazione dei reperti.

P. MIRTI (1998) On the use of colour coordinates to evaluate firing temperatures of ancient pottery. Archaeometry, 40. 1, 45-57 P. MIRTI e P. DAVIT (2004) New developments in the study of ancient pottery by colour measurement. Journal of Archaeological Sciences, 31, 741-751.

CER-P-7 SCAMBI CERAMICI NEI CONTESTI CAPO GRAZIANO DELLE ISOLE EOLIE: DATI PETROGRAFICI E PETROLOGICI A CONFRONTO

P. Fragnoli1, D. Brunelli2, S. Levi2, M. Martinelli3, A. Renzulli4, P. Santi4, J. Williams5

1 Dottorato in Archeologia e Scienze dell’Antichità, Università degli studi di Ferrara 2 Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia 3 Parco Archeologico delle Isole Eolie e delle aree archeologiche di Milazzo, Patti e dei Comuni limitrofi, Lipari 4 Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli studi di Urbino 5 University of Wales, Bangor, UK

Con l’età del bronzo le isole Eolie assumono un ruolo di grande rilievo come punto di passaggio strategico nel basso Tirreno. Questa ricerca si pone l’obiettivo di ricostruire, a livello inter- ed extra-insulare, la rete di scambi ceramici dell’arcipelago eoliano durante la facies di Capo Graziano (Bronzo antico e medio 1-2). Una particolare attenzione è stata dedicata a Stromboli, l’avamposto nord-orientale dell’arcipelago, non ancora considerata dallo stato dell’arte e dove è in corso un nuovo scavo nel villaggio Capo Graziano. Le prime indagini archeometriche furono condotte negli anni ’60 da Williams consentendo di distinguere le produzioni eoliane da quelle extra-eoliane e di identificare l’importazione di argilla dalla Sicilia a Lipari e il fenomeno di una produzione autonoma in un’isola minore (Filicudi). 301 campioni ceramici e geologici, provenienti da contesti eoliani ed extra-eoliani, sono stati analizzati mediante analisi minero-petrografica e chimica delle fasi minerali componenti lo scheletro ceramico (elementi maggiori mediante microsonda e elementi in tracce mediante LA-ICP-MS). Stromboli mostra un’incidenza maggiore di importazioni provenienti da regioni extra-eoliane. A Filicudi e Lipari i vasi importati contengono clasti di rocce scistose, assimilabili alle litologie della Sicilia nordorientale, mentre a Stromboli prevalgono rocce granitiche, affioranti sul promontorio di Tropea. Qualche esemplare importato da province extra- eoliane a Stromboli, caratterizzato dall’associazione di fossili o muscoviti e rocce effusive, contiene clinopirosseni compatibili con i trends peninsulari (anomalie positive di Hf). Gli esemplari eoliani da Lipari mostrano caratteristiche petrografiche e geochimiche costanti: assenza di fasi idrate, presenza di glass shards, pomici, rioliti, augiti arricchite in tutti gli elementi incompatibili con accentuate anomalie negative di Eu. Alcuni esemplari decorati da Filicudi e Vivara e altri, perlopiù non decorati, da Stromboli presentano caratteristiche petrografiche e geochimiche tipicamente liparote. La maggior parte degli esemplari eoliani di Filicudi e Stromboli e i vasi non decorati di tipologia eoliana rinvenuti a Milazzo appaiono petrograficamente simili (andesiti e fasi idrate). Ciononostante quelli di Stromboli si distinguono petrologicamente per la composizione delle fasi idrate e in particolare per il maggiore tenore in TiO2 delle biotiti. Considerando i markers geochimici che consentono di distinguere la produzione strombolana da quella filicudiana si osserva che il vasellame non decorato di tipologia eoliana rinvenuto a Milazzo è compreso in ranges composizionali tipici di Filicudi. Al contrario, gli esemplari decorati in stile eoliano rinvenuti a Milazzo sembrano essere stati prodotti localmente (rocce scistose). A Stromboli la composizione dei clinopirosseni ha evidenziato delle affinità fra le formazioni del Cannestrà e gli esemplari contenenti orneblende e pomici e fra le formazioni di Lower Scari e gli esemplari ad andesiti e fasi idrate. Questo studio ha evidenziato l’esistenza di diverse produzioni locali eoliane, di forme di scambio inter-insulare e extra-insulare differenziate e di produzioni di ceramica tipologicamente alloctona sia in contesti eoliani che extra-eoliani. CER-P-8 INDAGINE ARCHEOMETRICA SULLA TECNOLOGIA PRODUTTIVA E LA COMPOSIZIONE DELLA CERAMICA PREISTORICA E PROTOSTORICA DI TORNAMBÈ (EN).

P. Fragnoli1, E. Giannitrapani2, F. Iannì3, S. T. Levi4, A. L. Manin5

1 Università di Ferrara 2 Università Kore di Enna 3 Arkeos. Servizi integrati per i Beni culturali 4 Dip.to Scienze della Terra, Univ. Modena e Reggio Emilia 5 Università di Ferrara

L'insediamento di Tornambè si trova a circa 5 km a sud-ovest del moderno centro abitato di Pietraperzia, nella parte sud-occidentale della provincia di Enna. Il sito è posto sulla sommità di due creste rocciose, collegate da un'ampia sella, disposte lungo la dorsale collinare che delimita ad est l'ampia valle dell'Imera meridionale. Dal 2007 al 2009 sono state condotte tre campagne di indagini archeologiche, che hanno consentito di datare la più antica fase di frequentazione del sito al Neolitico finale (facies di Diana) con una significativa continuità di vita nel corso della antica e media età del Rame (IV mill. a.C.), a cui segue un'importante fase costruttiva, databile alla tarda età del rame (III mill. a.C.), con lo sviluppo di un ampio villaggio costituito da capanne circolari posto sulla sella che unisce le due creste rocciose, che presentano un notevole livello di conservazione. Nella successiva fase dell'antica età del bronzo (fine III – inizio II mill. a.C.) il villaggio eneolitico viene abbandonato e l'insediamento si sposta sulla sommità della collina settentrionale, dove l'occupazione umana continua fino all'inizio del bronzo medio siciliano (metà II mill. a.C.), quando il sito viene abbandonato una prima volta. L'area viene nuovamente occupata all'inizio dell'età greca arcaica (VII sec. a.C.), quando la sommità delle due creste vedono la nascita di un piccolo centro urbano, attivo fino alla fine del V sec. a.C., quando l'area di Tornambè viene nuovamente e definitivamente abbandonata. L’indagine minero-petrografica ha interessato 27 vasi provenienti dalla capanna 1, l’unica al momento scavata integralmente, del villaggio tardo-eneolitico (facies di Malpasso, Sant’Ippolito e Campaniforme), e dai livelli esterni alla capanna e dalla sommità della collina settentrionale e databili all’antica e media età del bronzo (facies di Castelluccio e Thapsos) in modo da poter avere un confronto diacronico fra i differenti stili ceramici. L’analisi petrografica delle sezioni sottili ha permesso di riconoscere l’utilizzo costante di coccio pesto e carbonati con alcune variazioni che permettono di isolare cinque gruppi composizionali. Con l’analisi diffrattometrica è stato inoltre possibile verificare le temperature di cottura dei vasi che per la maggior parte è al di sotto degli 800 °C. Dalle analisi svolte si delinea l’utilizzo di materie prime locali e una sostanziale uniformità produttiva e tecnologica per circa mille anni, dall’età del rame finale fino al bronzo medio siciliano, nonostante le diversità tipologiche riconoscibili nelle differenti facies ceramiche.

IANNÌ F. 2009, La Muculufa Santuario: considerazioni tecnologiche, morfologiche e stilistiche sulle classi vascolari e lo Stile di Muculufa, in Rivista di Scienze Preistoriche - LIX - 2009, 243-264. GIANNITRAPANI, IANNÌ cds, Considerazioni sulla fine dell’età del Rame nella Sicilia centro-meridionale alla luce delle recenti scoperte nella valle dell’Himera, in L’età del Rame in Italia, Atti della XLIII Riunione Scientifica IIPP (Bologna, 26-29 novembre 2008).

CER-P-9 PRIME INDAGINI SULLE TERRECOTTE BOLOGNESI. PER UNA PROPOSTA DI CONSERVAZIONE E VALORIZZAZIONE

Claudio Galli1, Francesco Conserva2

1 Ricercatore confermato ICAR19 – Alma Mater Studiorum – DAPT 2 Dottorando di ricerca in ingegneria edile/architettura – Alma Mater Studiorum – DAPT

Il programma di ricerca è finalizzato all’individuazione di procedure consapevoli per la conservazione e valorizzazione delle terrecotte bolognesi, patrimonio ancora poco conosciuto. Esso rientra in un ambito più vasto concernente lo studio dell’architettura storica felsinea volto alla stesura di ‘un’atlante’ concepito come naturale evoluzione dei manuali del recupero prodotti per diverse città italiane. La ‘decorazione’ in terracotta assume per la città di Bologna, come per l’intera area padana, un ruolo fondamentale nella definizione delle facciate storiche e ne costituisce una componente essenziale sotto il profilo estetico-formale e sotto quello materico-costruttivo. Essa rappresenta l’elemento cardine per la strutturazione dei prospetti superando l’innata funzione ornamentale. Il metodo di ricerca ha previsto le seguenti fasi: la prima di ricognizione; la seconda di analisi diretta e indiretta mediante censimento, mappatura sistematica, rilievo di casi campione e regesto delle fonti bibliografiche ed archivistiche; la terza finalizzata all’individuazione di una cronotipologia dell’apparato decorativo; la quarta consistente nello studio delle finiture e dei materiali utilizzati nelle diverse epoche; la quinta ed ultima fase specificante soluzioni lecite di conservazione. Lo studio si è avvalso della mappatura di circa duecento edifici appartenenti a categorie d’uso e a periodi storici differenti (dall’XI al XX secolo). I settanta più rappresentativi sono stati puntualmente rilevati per comprenderne in forma storico−critica e costruttiva pezzature, dimensioni, ornati, tecniche di produzione artigiana, manomissioni e integrazioni. Le finiture superficiali sono state analizzate attraverso il confronto dei risultati di prove stratigrafiche condotte su sezioni sottili di tre palazzi risalenti alla seconda metà del Quattrocento (palazzo Bolognini Isolani, palazzo Strazzaroli e palazzo Felicini Fibbia). Successivamente, mediante un processo di sintesi, si è proceduto alla formulazione di una tassonomia cronologica dei singoli elementi costruttivi (archi, portali, finestre, marcapiani e cornicioni) ottenendo un iniziale concreto contributo alla definizione formale e costruttiva dei fregi in cotto che, nell’architettura bolognese, non hanno una semplice funzione decorativa ma compartecipano, in modo determinante, alla definizione linguistica ed espressiva delle facciate.

Fig. 1 Individuazione all’interno della forma Fig. 2 Risultati delle osservazioni microscopiche condotte su urbis dei settanta edifici rilevati. preparati di sezione sottile e lucida trasversale del cornicione di palazzo Strazzaroli in cui è ricostruita la successione stratigrafica.

CER-P-10 ROMAN THIN-WALLED WARE FROM ERCOLANO: AN ARCHAEOMETRICAL INVESTIGATION

L.C. Giannossa1, M. Acquaviva1, R. Laviano2,3, L. Sabbatini1,3, A. Mangone1,3

Samples of Roman thin-walled ware from Ercolano were studied by Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy Dispersive Spectrometry (EDS) with the aim of validating the archaeological hypothesis of local production. Thin-walled ceramic forms a widespread class in Roman Mediterranean area between 2th cent. BC and 3th AD. Traditionally, production centres are hypothesized on the base on quantity and homogeneity of recovered material in the different archaeological sites, or on the comparison with other objects of certain provenance. The production indicators are few and, up to now, this class of Roman fine tableware has only occasionally been evaluated archaeometrically. In the Vesuvian area a production centre of these ceramics has been supposed on the base of macroscopic observations and morphologic peculiarities of the pastes. An archaeometrical investigation we have carried out on samples, classified by the archaeologists as campanian production, with the aim of, on the basis of unambiguous elements, validating or excluding the hypothesis of Vesuvian production. Morpho-mineralogical analysis showed that all fragments are characterized by fine texture paste with a large degree of sintering and by the presence of pyroxenes, feldspars, volcanic rocks and opaque minerals - made up mainly by Mg, Si and Fe- as tempering materials. On most samples an engobe layer was applied by using the same clay utilized for the ceramic body, refined and applied on vessels after drying. As concern coloured surface areas, in some samples an evident morphological and compositional continuity between the red or black coloured surface and the bulk was found, that allows us to exclude an intentional addition of pigments. In other samples, however, a distinct layer with an average thickness of about 20 ?m on the ceramic body was revealed. This layer shows a very compact structure with no voids and a large degree of sintering, with no clay structure evident. ED spectra revealed larger quantities of Al, Fe, K and lower quantities of Si and Ca, with respect to the ceramic body, with different Al/Si and Al/Fe ratios for red and black coloured areas respectively. These data clearly indicate that a finer ? and very probably different clay - was used in the production of the black and red layers than that utilized for the ceramic body. Probably, moreover, wood ash, illite and K-feldspars were added to lower the temperature at which sintering takes place and to improve the sintering properties of clay. CER-P-11 DIFFERENT CLASSES OF NEOLITHIC POTTERY FROM VARIOUS SETTLEMENTS IN THE SOUTHERN APULIA REGION (ITALY)

G. Marrese 1, P. Tucci 1, D. Coppola 2

1 Sapienza - Università di Roma 2 Università degli Studi di Bari Aldo Moro

This study presents the comparison between two different classes, but coeval, of Neolithic pottery attributed to the 4th millennium BC from various settlements of southern Apulia region (Southern Italy). The first class is Figulina pottery, the second one is Impasto pottery, both belonging to phase Serra d’Alto. Figulina ware it’s widely distributed along the eastern and western Adriatic coastlines, but overall in Southern Italy, in Matera’s area (Basilicata region) and central Apulia; it is a typology of pottery characterized by purified production of valuable manufacturing. It was manufactured through a specific process with a well-defined choice of raw material, and fired at temperatures which required the use of kilns. This suggests that specialised artisans produced it, maybe on a regional scale, which implies that an economic and social shift took place at the end of the Early and at the beginning of the Middle Neolithic. Impasto ware have evident and different production techniques; it is everyday pottery, produced for local needs only, so it may have been produced at a household level and therefore fired at lower temperatures. The aim of the work is understand if same clay (with add of temper) or different one was used to produce the two classes, so how many raw materials were exploited in the same historical context. 40 fragments of pottery have been submitted to petrographical analysis applying optical microscopy, mineralogical XRD analysis and chemical analysis in XRF with the aim to investigate on different ceramic productions.

CER-P-12 PROVENANCE & PRODUCTION TECHNOLOGY OF ROMAN POTTERY FROM URBIS SALVIA, MACERATA, ITALY

1 1 2 C. Martinelli , E. Paris , V. Tubaldi

1School of Science and Technology, Geology Division, University of Camerino, Via Gentile III da Varano, 62032 Camerino ([email protected]) 2Department of Archaeological and Historical Sciences, University of Macerata, Piazza Cesare Battisti 1, 62100 Macerata

The goal of this study is to characterize a group of ceramic artifacts from the Roman archeological site of Urbs Salvia (Urbisalvia, Macerata, Italy). Urbs Salvia was an important center in the modern Marche region (in ancient regio V Picenum, modern Marche) and was located in one of the major communication routes connecting the tyrrenian and the adriatic side of the peninsula. The presence of the city is documented since the II century B.C. and lasted till the VI century A.D.(Fabrini, 2004). The samples analyzed in this study come from the excavation conducted by the University of Macerata since 1995 and are fragments of cookware. On the basis of the archeological study, of the samples recovered in the excavations, 4 samples were selected for analysis, representing the most recurrent types of matrix, and to these, two samples of furnace waste were added. Three samples are classified as “Internal Red-Slip Cookware” o “Pompeian Red Ware” and one is a “Rozza Terracotta”. The samples have been investigated by means of X-Ray Diffraction and petrographic analysis by optical microscopy of thin sections. Moreover, some of these have been examined through Scanning Electron Microscopy, in order to study the internal slip. The results allowed to characterize the composition of the ceramic body (composition of minerals and inclusions) and to provide information relative to the different aspects of their production, such as their provenance, the addition of the different components and the firing temperature, which has been estimated to be not more than 850°C for all the samples. The comparison with furnace waste materials recovered in the same archeological site allow to determine that all the studied pieces were produced locally, except one, which has been recognized as a product of tyrrenian provenance (Peña, 1990). Moreover, potteries of different typology have shown same composition suggesting the presence of a local production in a long period of time, as suggested by the similarity of matrix of different age. These results contribute to reconstruct the manufacturing technology for this type of ceramic materials and to understand the history of ceramic production of Urbs Salvia archeological area, which has been never studied by archeometric methods.

Fabrini G.M. (2004), Urbs Salvia. In: Beni archeologici della provincia di Macerata, G.M. Fabrini, G. Paci, R. Perna. Pescara, pp. 110-122. Peña J.T. (1990), Internal Red-Slip Cookware (Pompeian Red Ware) from Cetamura del Chianti, Italy: Mineralogical Composition and Provenience. In: American Journal of Archaeology, Vol.94, pp. 647-661.

CER-P-13 ANALYTICAL STUDY OF POTTERY FROM THE ARCHAEOLOGICAL SITE OF KHIRBET AL-BATRAWY (JORDAN).

L. Medeghini1, S. Mignardi2, C. De Vito2, L. Nigro3, D. Bersani4, P.P. Lottici4, M. Ceresa4

1 Dottorato di Ricerca in Scienze Applicate alla Protezione dell’Ambiente e dei Beni Culturali c/o Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Roma “La Sapienza”, Piazzale Aldo Moro 5, 00185 Roma. 2 Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Roma “La Sapienza” Piazzale Aldo Moro 5, 00185 Roma. 3 Dipartimento di Scienze dell’Antichità, Università degli Studi di Roma “La Sapienza”, via Palestro 63, 00185 Roma. 4 Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Parma, Parco Area delle Scienze 7/a, 43100 Parma.

In 2005 “La Sapienza” Expedition to Jordan started a systematic excavation campaign of an unexplored site, Khirbet al-Batrawy, which proved to be a walled town of the Early Bronze Age (III millennium BC). The present study is a multi-analytical approach for the characterization of pottery samples from the archaeological site and represents the first archaeometric study for this site. The pottery samples studied belong to phase named Bronze Age IIIA and dated between the 2700 and the 2500 B.C. Petrographic, mineralogical and chemical investigations have been carried out in order to define the pottery composition and the maximum firing temperature. The methods of investigations include a petrographic study of thin sections, Raman micro-spectroscopy, Scanning Electron Microscopy coupled with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS) and X-ray diffraction analysis (XRD). Pottery fragments present mainly a red-pink groundmass with chromatic variations along the fracture, while seven are characterized by dark groundmass and glassy coatings. Ten samples are decorated in red bands, due to the occurrence of hematite as showed by the results of micro-Raman spectroscopy. The analyzed pottery samples contain mainly fragments of rocks, grog and microfossils. The frequent minerals are quartz and calcite, less frequent are plagioclase, K-feldspar and hematite. The occurrence of an initial stage of vitrification as shown by SEM images and the presence of a specific mineral assemblage indicate a firing temperature around 850°C.

CER-P-14 INDAGINI ARCHEOLOGICHE E ARCHEOMETRICHE PRELIMINARI SULLE ANFORE DI ALCUNI RELITTI DELLA SICILIA (METÀ III-I SEC. A.C.)

G. Olcese1, S. Giunta2, I. Iliopoulos3, C. Capelli4

1 Università Sapienza di Roma, Dipartimento di Scienze dell’Antichità 2 Università Sapienza di Roma, Dipartimento di Scienze dell’Antichità 3 University of Patras, Department of Geology, Section of Earth Materials 4 Università di Genova, Dipartimento per lo Studio del Territorio e delle sue Risorse

Il contributo prende in considerazione alcuni relitti siciliani (III-I sec. a.C.), i cui carichi (anfore greco italiche tarde e Dressel 1) sono stati studiati con metodi archeologici e archeometrici, allo scopo di individuarne la possibile area di origine. Vengono presentati i dati preliminari delle analisi mineralogiche (microscopia ottica su sezioni sottili) di campioni anforici dei relitti e confrontati con gruppi di riferimento, relativi a contesti di produzione nell’area tirrenica, prevalentemente costiera, dell’Italia centro-meridionale (in particolare la zona compresa tra Etruria e Campania), ottenuti all’interno di un progetto di ricerca recentemente conclusosi (progetto Immensa Aequora, www.immensaaequora.org).

CER-P-15 CHROMATOGRAPHIC AND MASS SPECTROMETRIC INVESTIGATIONS OF PINK- VIOLET RESIDUES FROM POTTERY RECOVERED IN SUMHURAM (OMAN)

E. Ribechini1, I. Degano1,2, M. Zanaboni1, A. Pavan3, M. P. Colombini1

1 Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, University of Pisa, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italy 2 ICCOM-CNR, via Moruzzi 1, 56100 Pisa (Italy) 3 Dipartimento di Scienze Storiche del Mondo Antico, University of Pisa, Via Galvani 1, 56126 Pisa, Italy

Since 1997 the Italian Mission to Oman, directed by prof. A. Avanzini (University of Pisa), has been working in the area of Khor Rori (Oman). In particular, the archaeological excavations carried out in Sumhuram, the most important pre-Islamic harbour in the area, brought to light a large number of findings. Of particular interest were several ceramic fragments (I-II cent AD), all showing residues of a pink-violet substance (Figure 1). To reveal the origin of the colour, a multi-analytical approach entailing the use of analytical techniques based on chromatography and mass spectrometry (HPLC, DE-MS and Py-GC/MS) was used. The analytical investigations provided detailed molecular compositions, highlighting the presence of a wide range of compounds: 6,6’-dibromoindigotin, monobromoindigotin, indigotin, 6,6’-dibromoindirubin, monobromoindirubin and indirubin.

Figure 1

The compounds identified allowed us to assess that shell-fish purple, the so called Royal or Tyrian purple, was the source of the pink- violet substances found in the ceramic fragments. This enabled us to draw hypotheses not only on the possible function of ceramics in connection with the storage/trade of purple, but also on the possibility that Sumhuram was a centre for the production of purple.

CER-P-16 DID AN HOLOCENE ERUPTION GAP ENSURE THE SETTLEMENT OF THE MIDDLE BRONZE AGE VILLAGE IN THE ISLAND OF STROMBOLI?

F. Speranza 1, S.T. Levi 2, A. Renzulli 3, P. Santi 3

1Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) - Roma 2 Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Modena e Reggio Emilia 3 Dipartimento di Scienze della Terra, della Vita e dell’Ambiente, Università di Urbino

Stromboli island (Aeolian Archipelago, Southern Italy) is an active stratovolcano that rises to 924m above sea level and represents the emergent part of a 3km high edifice, the subaerial part of which has been built over the last 100 kyr. The present-day persistent activity consists of mild explosions ejecting basaltic ash, lapilli and scoriae. The northeastern area of Stromboli is mostly covered by products erupted during the Holocene and near the San Vincenzo church, a Middle Bronze Age village was discovered in 1980 (Cavalier, 1981). Starting from 2009, a comprehensive study of this archaeological site was launched, under the direction of the University of Modena and Reggio Emilia, Soprintendenza ai Beni Culturali di Messina and CNR-ICEVO. San Vincenzo village belongs to the Capo Graziano II facies, characterized by the abundance of incised pottery with geometric patterns and the presence of Late Helladic I-II Mycenaean pottery imported from the Aegean. The village dates back to 17th-15th century BC and consists of oval volcanic rock huts which was built upon scoriaceous lava levels. Few fragments of Spatarella facies (final Neolithic, 3.5 kyr BC) are also attested in the area without structural evidences. Two sites in the scoriae, lying directly below the archaeological layers, were paleomagnetically sampled. At each site we drilled 15 cores of 2.5-cm diameter, using a petrol-powered portable drill. All cores were oriented by both a sun and a magnetic compass. The natural remanent magnetization of one specimen per core was measured by a 2G Enterprises DC-SQUID criogenic magnetometer in the shielded room of the paleomagnetic laboratory of the INGV (Roma). Alternating field cleaning (up to a peak field of 150 mT) by three coils online with the magnetometer was adopted. A well-defined characteristic remanent magnetization was measured for most of the samples in the 30-150 mT field interval. The site-mean directions are characterized by a null declination and a distinctly low inclination (39.5° and 40.3°), and are virtually coincident with paleomagnetic directions from some outcrops (Lav08 and Lav22 of Speranza et al., 2008), located respectively 250 m WSW and 600 m NE from the archaeological site. This implies that the scoriae sampled on the archaeological site and representing the original ground of the ancient village surely belong to the San Vincenzo scoria cone and associated lavas, paleomagnetically dated at 6.2 kyr BP (Speranza et al., 2008), while a recent Ar/Ar dating yielded 12.5 kyr BP (Calvari et al., 2011). In addition, these scoriaceous levels, on which the Middle Bronze Age village was built up, are locally covered by few cm- to dm-thick layers of accretionary lapilli-rich yellowish ash belonging to the Secche di Lazzaro phreatomagmatic eruption, constrained by many authors at 4-5 kyr BP (Bertagnini and Landi, 1996; Calvari et al., 2011). It is worth to note that after the above paroxysmal event, eruptions at Stromboli seem to resume only in the Greek-Roman period (San Bartolo lava flows, paleomagnetically dated between 360 BC to 7 AD). In this way an Holocene eruption gap of the volcano, between 4-5 and 2 kyr BP, may have ensured the development of the Middle Bronze Age village of San Vincenzo.

Bertagnini A., Landi P. (1996). Bull. Volcanol., 58, 239-245. Calvari S. et al., (2011). Bull Volcanol, 73, 101–112. Cavalier M. (1981). SicA 46-47, 27-54. Speranza F. et al (2008). J. Geophys. Res. 113, doi: 10.1029/2007JB005139.

CER-P-17 MANUFATTI CERAMICI POSTMEDIEVALI E MODERNI PROVENIENTI DAI SITI ARCHEOLOGICI DI SPEZZANO E FIORANO MODENESE: CARATTERIZZAZIONE MINERALOGICO-PETROGRAFICA.

G. Zancan1, E. Salvioli-Mariani1, D.Bersani2

1 Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Parma 2 Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Parma

I numerosi scavi archeologici condotti a Spezzano (presso il castello e la canonica della chiesa di San Giovanni Evangelista) e Fiorano Modenese (nel piazzale antistante il santuario della Beata Vergine del Castello) negli ultimi 12 anni hanno portato alla luce un ampio repertorio di ceramiche, soprattutto ingobbiate invetriate dipinte e/o graffite, ma anche alcuni esempi di smaltate, databili fra il XIV e il XIX secolo. I 50 campioni analizzati sono stati da subito ripartiti con criteri relativi alle caratteristiche macroscopiche degli impasti e dei rivestimenti. Nel primo caso sono state individuate 7 categorie, che fanno riferimento alla colorazione degli impasti e a forma, colore e granulometria degli inclusi visibili. Nel secondo invece sono emerse 8 categorie, rispondenti alla tipologia di rivestimento e ai pigmenti caratterizzanti, a cui si aggiunge quella degli scarti di produzione. Gli impasti sono stati indagati sia a livello della matrice, sia delle tempere, con l’ausilio di microscopia ottica, XRD e SEM-EDS. I risultati ottenuti delineano l’esistenza di due gruppi fondamentali sulla base della tonalità, del possibile range di temperature di consolidamento e della natura dei fillers. Il primo è rappresentato dai manufatti di produzione locale, con impasto di colore variabile dal rosa al rosso-arancio più intenso, che indica chiaramente condizioni di cottura in ambiente ossidante, oltre ad una tessitura fibrosa comprovante la formazione di abbondante materiale vetroso, e ad inclusi di natura litologica propria delle formazioni percorse dal torrente Fossa o da altri piccoli corsi d’acqua che si trovano nelle vicinanze dei siti di scavo. Il secondo gruppo comprende invece le ceramiche ad impasto chiaro, di colore giallo-grigiastro, consolidate a temperature simili a quelle della precedente categoria (900-1100°C)1, ma con una spiccata abbondanza di fasi prograde quali gehlenite e diopside. L’analisi dei rivestimenti è stata supportata da spettroscopia Raman e SEM- EDS, due tecniche d’indagine complementari che hanno consentito una chiara distinzione fra costituenti degli strati vetrosi, di natura piombifera, e dell’ingobbio (ove presente), e l’individuazione della natura dei pigmenti impiegati, in forma dispersa come nel caso degli ioni Cu2+, Mn2+ e Co2+, ma anche fasi cristalline caratteristiche come gli ossidi di Sn e di Fe, nonché un arseniato di Pb meglio noto come “giallo di Napoli”2. Infine sono stati discriminati differenti tipi di degrado connessi alle modalità di produzione (craquelure) e di seppellimento dei reperti (dissoluzione delle vetrine e cristallizzazione di fosfati). Di fatto, lo studio condotto esplica una sintesi delle capacità tecnologiche degli artigiani nel corso di ben 6 secoli di ininterrotta attività, eccettuati due casi di incongruenza, ossia l’unico campione di bianchetto del XVIII secolo e un frammento di possibile origine spagnola del XV, che meriterebbero ulteriori approfondimenti.

1Maggetti M., (1982): “11. Phase analysis and its significance for technology and origin” in “Archeological ceramics”. J.S. Olin and D. Franklin eds., Franklin Smithsonian Institution Press, pp.121-133. 2Rosi F., Manuali V., Grygar T., Bezdicka P., Brunetti B.G., Sgamellotti A., Burgio L., Seccaroni C., Miliani C. (2011): “Raman scattering features of lead pyroantimonate compounds: implication for the non-invasive identification of yellow pigments on ancient ceramics. Part II. In situ characterization of Renaissance plates by portable micro-Raman and XRF studies”, Journal of Raman Spectroscopy, 42, pp. 407-414.

MATERIALI ORGANICI

ORALI

ORG-O-1 HIGH-RESOLUTION ARCHAEOENVIRONMENTAL STUDY OF A COPPER AGE SITE IN THE CENTRAL ALPS (Ossimo “Anvòia”, Italy)

Analisi archeoambientali di dettaglio in un sito di Età del Rame delle Alpi centrali (Ossimo “Anvòia”, Italia)

E. Allevato1, F. Fedele2, F. Terrasi3, G. Di Pasquale1

1 Università di Napoli Federico II, Dip. Arboricoltura Botanica e Patologia Vegetale, Via Università 100, 80055 Portici 2 Università di Napoli Federico II, Cattedra e laboratorio di Antropologia (1980-2011); indirizzo corrente Via Foligno 78/10, 10149 Torino 3 Seconda Università di Napoli, Dip. Scienze Ambientali, Via Vivaldi 43, 81100 Caserta

Tra il 1988 e il 2002, nove campagne di scavo hanno portato in luce per la prima volta nelle Alpi centrali italiane un'area cerimoniale dell'Età del Rame (3° millennio a.C.) con monoliti simbolici o “statue-menhir” nella loro posizione originaria. Questo sito, in località Anvòia a Ossimo (Valcamonica), ha inoltre restituito in contesto centinaia di manufatti ed ecofatti riferibili ad attività ideologiche fermamente ascrivibili al 3° millennio, fra cui minuti resti scheletrici umani combusti. Fra le strutture è apparsa immediatamente anomala una grande buca, F18, che ospitava un monolito rimaneggiato caduto, M9, e che mostrava i segni di attività umane verosimilmente rituali, quali l’accensione di fuochi e lo “sfogliamento” a martello della superficie istoriata del menhir, con le cui schegge la buca fu rivestita. Altrettanto singolare il copioso accumulo di carboni nella buca. Datazioni al 14C mediante acceleratore di massa e indagini archeobotaniche (analisi dei carboni) con elevato dettaglio spaziale hanno consentito di rispondere in parte agli interrogativi archeologici sulla storia indubbiamente complessa della struttura F18-M9. Le 6 misure del 14C eseguite sui carboni hanno datato l’evento di combustione al 3°-4° secolo d.C., rivelando che l'accumulo di carboni e i fuochi non sono da attribuire al 3° millennio a.C., ma si riferiscono invece a uno o più episodi di età tardoantica in seno al sito dell'Età del Rame. Ciò costituisce a sua volta un unicum nelle Alpi centrali, e apre nuovi scenari di ricerca sul contesto storico-ideologico in cui sono stati accesi i fuochi e ha avuto luogo la manipolazione del menhir. Probabilmente, l'antico monolito ancora giacente nella buca è stato ripreso, sfogliato a martello, e re-impiantato dopo avere acceso nella buca un falò e avervi sparso le schegge di martellatura. La distribuzione dei taxa vegetali nel riempimento della buca indica una differente distribuzione degli insiemi di taxa. Nella parte nord della buca la specie prevalente è Fagus sylvatica, accompagnato da Picea/Larix, mentre nella porzione sud domina Picea/Larix, accompagnato da Juniperus. Questi dati indicano la presenza di faggio e di conifere continentali microterme, mentre attualmente il piano basale e collinare della Valcamonica è interessato dalla coltivazione del castagno. Se la presenza di faggio è coerente con la vegetazione potenziale del sito, i boschi a prevalenza di abete rosso e larice si distribuiscono oggi tra 1500 m slm e il limite superiore della vegetazione arborea. I nostri dati indicano da una parte l’assenza del castagno, forse non ancora introdotto in quest’area, e dall’altra farebbero ipotizzare che fino al 4° secolo d.C. la foresta di conifere scendesse a quote più basse sia di quelle attuali, sia di quelle indicate dalla vegetazione potenziale (Pignatti, 1979). Per la F18 appare seducente l’ipotesi di atti rituali legati alla prima cristianizzazione della Valcamonica, ma ulteriori studi sono necessari per risolvere gli interrogativi che ancora circondano il manufatto e i suoi rapporti con il resto del sito.

Pignatti, S., 1979. I piani di vegetazione in Italia. Giornale Botanico Italiano 113, 411-428

ORG-O-2 OPERE POLIMATERICHE DI ANSELM KIEFER: STUDIO DEI MATERIALI

A. Ballerini1, G. Bartolozzi2, V. Marchiafava1,2, M. Picollo2, A. Rava3

1 Università degli Studi di Firenze 2 Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara” (IFAC-CNR) 3 libero professionista

Vengono qui presentati i risultati dello studio effettuato su un frammento polimaterico di un’opera dell’artista contemporaneo tedesco Anselm Kiefer. Il frammento è costituito da una striscia di grosse dimensioni (300 cm x 18 cm) ritagliata dalla tela di un dipinto in corso di realizzazione e considerata dall’artista stesso materiale privo di alcun valore e, pertanto, sacrificabile ai fini di studio. Questo ha permesso di poter realizzare un campionamento senza limiti, in termini di quantità di materiale asportato, così da poter approfondire la conoscenza delle tecniche e dei materiali impiegati utilizzando anche metodi d’indagine di tipo invasivo. A seguito di una preventiva documentazione fotografica nel visibile e nell’ultravioletto sono state selezionate aree che, per colore e apparenza, sembravano rappresentative dei diversi materiali costituenti l’opera. Su ciascuna area sono state prima realizzate misure in spettroscopia di riflettanza con fibre ottiche (FORS) nell’intervallo spettrale 350-2200 nm e, in seguito, sono stati effettuati i campionamenti di materiale destinato ad analisi distruttiva. Per la caratterizzazione dei campioni sono state utilizzate la spettroscopia nel medio infrarosso (FT- IR), la risonanza magnetica nucleare (1H-NMR) e la diffrattometria a raggi X (XRD). I risultati ottenuti rappresentano un valido aiuto per lo studio di opere dell’artista presenti sul territorio toscano e oggetto di analisi nell’ambito del progetto COPAC – Conservazione Preventiva dell’Arte Contemporanea (PAR-FAS Regione Toscana, 2011-2013).

ORG-O-3 ANALISI ARCHEOBIOMETRICHE E REPERTI CARPOLOGICI: SCOPI E PROSPETTIVE

Marta Bandini Mazzanti, Giovanna Bosi, Anna Maria Mercuri, Paola Torri

Laboratorio di Palinologia e Paleobotanica – Dipartimento di Biologia - Università di Modena e Reggio Emilia

L’Archeobiometria applicata ai reperti di semi/frutti nei siti archeologici ha note applicazioni storiche riguardanti i più importanti taxa di erbacee (cereali e legumi) e di legnose coltivate (vite e olivo), ai fini del riconoscimento specifico (o sottospecifico) e ai fini di percorrere le strade della domesticazione di queste importanti piante alimentari (es. Renfrew, 1968). Tali indagini sono ancora di attualità con vari affinamenti e l’uso di più moderne tecniche, che accostano spesso alle indagini biometriche quelle di genetica antica (es. Terral et al, 2004). Più recentemente, già negli anni ’80-90, l’Archeobiometria si è allargata a fruttiferi, in particolare Prunoideae (es. Pollmann et al., 2005; Depypere et al, 2007), e ad altre specie legnose ed erbacee del Nuovo e Nuovissimo Mondo (es. Lepofsky et al., 1998). Ancora più recentemente si assiste ad una convergenza di interessi e di metodi fra discipline apparentemente diverse, in realtà con numerosi punti di contatto. Infatti sul lato agronomico si è sviluppato il tema, attraverso analisi morfobiometriche e genetiche, della caratterizzazione degli ecotipi colturali a varia ampiezza geografica, per la ricerca di quelli dimenticati e per la valorizzazione delle antiche risorse vegetali che possono costituire un punto di forza per l’identità geo-colturale e per l’ecoturismo eno-gastronomico (es. Paris & Nerson, 2003; Laghetti & Hammer, 2007; Cox & Van der Veen, 2008). Da qui solo un passo porta all’archeobiometria dei reperti di piante coltivate/coltivabili soprattutto in periodo storico, dal Romano al Rinascimento/ inizio Evo Moderno, principalmente quando le parti conservabili sono importanti anche nella tipizzazione delle forme attuali (nell’ambito europeo, ma non solo, ne sono esempi gli endocarpi di Prunoidee, Olea e Cornus, i semi di Vitis, di Cucurbitacee, i semi/frutti di specie aromatico/condimentarie, ecc.). Lo scopo non è solo la caratterizzazione dei documenti di ecotipi colturali del passato, ma la ricerca del possibile tratto di unione fra archeoreperti e attuale. In ogni caso, le applicazioni nel settore carpologico della archeobiometria possono fornire svariate informazioni: dalla più scontata (ma non sempre facile) distinzione fra forma selvatica e forma coltivata, alla documentazione dell’avvenuto processo di domesticazione in particolare delle meno studiate “specie marginali”, alla progressione in senso cronologico di una stessa specie verso forme colturali “migliori” e/o “più uniformi” (Sadras, 2007), perfino per segnalare quel “luxury food” che sottolinea l’alto stato sociale dei fruitori. I limiti di questo tipo di ricerche sono, oggi come un tempo, da ricercare nello stato di conservazione dei reperti e nella disponibilità di un campione statisticamente valido: applicazioni di tipo biometrico in assenza di tali requisiti, se non in casi particolari, sono poco significative e, talora, possibile fonte di errore.

Cox A. & Van der Veen M., 2008 - Changing foodways: watermelon (Citrullus lanatus) consumption in Roman and Islamic Quseir al Qadim, Egypt. Vegetation History and Archaeobotany, 17 (S.1): S181-S189. Depypere et al, 2007- Stony Endocarp Dimension and Shape Variation in Prunus Section Prunus. Annals of Botany, 100: 1585-1597. Laghetti G. & Hammer K., 2007 - The Corsican citron melon (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. et Nakai subsp. lanatus var. citroides (Bailey) Mansf. ex Greb.) a traditional and neglected crop. Genet Resour Crop Evol, 54:913–916. Lepofsky et al., 1998 - Metric Analyses of Prehistoric Morphological Change in Cultivated Fruits and Nuts: An Example from Island Melanesia. Joirnal of archaeological Science, 25: 1001-1014. Paris H. & Nerson H., 2003 Seed Dimensions in the Subspecies and Cultivar-groups of Cucurbita pepo). Genetic Resources and Crop Evolution 50: 615–625 Pollmann et al., 2005 - Morphological and genetic studies of waterlogged Prunus species from the Roman vicus Tasgetium (Eschenz, Switzerland). Journal of Archaeological Science, 32: 1471-1480. Sadras V.O., 2007 - Evolutionary aspects of the trade-off between seed size and number in crops. Field Crops Research, 100: 125-138 Terral J.-F. et al., 2004 - Historical biogeography of olive domestication (Olea europaea L.) as revealed by geometrical morphometry applied to biological and archaeological material. Journal of Biogeography, 31: 63-77. ORG-O-4 BROOMCORN MILLET, FOXTAIL MILLET AND SORGHUM IN EARLY MEDIEVAL SITES IN NORTHERN ITALY

A. Elisabetta Castiglioni1, B. Mauro Rottoli1

1 Laboratorio di Archeobiologia dei Musei Civici di Como

Archaeobotanical studies carried out in northern Italy confirm the importance of cultivation of millets (broomcorn millet, Panicum miliaceum; foxtail millet, Setaria italica; sorghum, Sorghum bicolor) during early middle age. This paper presents a review of archaeobotanical finds; some aspects concerning the sampling methods, the distribution of settlements and the typology of archaeological contexts will be considered. To understand the reasons of importance of millets, and social and economical implications, we also compare archaeobotanical data with historical sources. ORG-O-5 LA VITA BREVE DEL TANNINO – UN APPROCCIO INNOVATIVO ALLO STUDIO DEI PROCESSI DI INVECCHIAMENTO NEI TESSUTI TINTI CON I TANNINI

Maria Perla Colombini1, Ilaria Degano1,2, Josefina Pérez-Arantegui3, Annalaura Restivo*1, Erika Ribechini1

1Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, via Risorgimento 35, 56126 Pisa (Italia) 2Department of Analytical Chemistry, Faculty of Sciences, University of Zaragoza, 50009 Saragozza (Spagna) 2 ICCOM-CNR, via Moruzzi 1, 56100 Pisa (Italia)

Sono moltissime le opere d’arte tessile giunte oggi fino a noi, a testimonianza del bagaglio culturale dell’umanità. Le condizioni in cui tali esempi di manifattura antica si sono conservati con il passare degli anni sono estremamente differenziate. Sono diffusi effetti di scolorimento e perdita di materiale, i quali però non si manifestano sempre con la stessa intensità. In particolare è evidente, grazie a molteplici testimonianze, come tessuti tinti con coloranti a base di tannini presentino un degrado molto più accentuato rispetto ad altri posti nelle stesse condizioni di conservazione ma colorati con altri materiali. Per approfondire questa problematica, è stato recentemente finanziato dalla Regione Toscana (fondi FAS 2008-2013) un progetto biennale sullo studio dei coloranti a base di tannini, proposto dal Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale (Pisa), che coinvolge l’ICCOM-CNR (Pisa) e l’Opificio delle Pietre Dure (Firenze).

Obbiettivo primario di questo studio è stabilire un modello capace di descrivere i processi di invecchiamento subiti dalle fibre tessili tinte con coloranti ferro-gallici. Nel corso del progetto, il modello predittivo servirà come punto di partenza per lo sviluppo un protocollo di conservazione che permetta arrestare o rallentare i processi di degrado. Il progetto verrà sviluppato attraverso l’analisi di diversi filati di riferimento, sia freschi che invecchiati artificialmente. Queste analisi verranno effettuate tramite diverse tecniche analitiche: spettrofotometria, colorimetria, cromatografia e spettrometria di massa. In particolare verranno utilizzate strumentazione quali HPLC-MS/MS e GC/MS, allo scopo di riuscire non solo a caratterizzare lipidi, proteine, coloranti, fenoli, ma anche ad identificare e quantificare i prodotti di degrado formatisi. A questa procedura analitica verranno affiancate tecniche di modeling molecolare, necessarie per studiare le proprietà fisiche dei composti coinvolti nel sistema fibra- colorante.

I risultati ottenuti dalla caratterizzazione delle materie prime e dei materiali di riferimento tramite tecniche di microscopia ottica e a scansione elettronica saranno presentati e discussi insieme ai dati relativi alle analisi tramite HPLC-DAD e GC/MS.

ORG-O-6 “DIE GROSSE FRACHT”, BY ANSELM KIEFER: DIAGNOSIS AND PREVENTIVE CONSERVATION

J. La Nasa, D. Pellegrini, F. Di Girolamo, F. Modugno, I. Bonaduce, M.P. Colombini

INSTM c/o Dipartimento di Chimica e Chimica , University of Pisa, Pisa, Italy;

“Die grosse Fracht” (2007) is a monumental artwork, created by Anselm Kiefer for the St. Giorgio Library of Pistoia. The big canvas (460 cm x 690 cm) consists of complex paint layer combination and stratification of clay, lead, and paint materials. After 4 years from the creation, the detachment of some pieces of clay has required a restoration work. In this occasion samples were collected to answer unavoidable questions as What are the materials and how are they compatible? What are the risk factors and how to plan the best preservation strategies? To broaden the knowledge about the materials used by Anselm Kiefer, we also studied another art work “Cette oscure clarté qui tombe des étoiles” (2002, Villa Celle, Pistoia). To characterize natural and synthetic binders and to investigate their state of conservation, a multi- analytical approach entailing two analytical methods based on pyrolysis and mass spectroscopy, namely pyrolysis coupled with gas chromatography/ mass spectrometry (Py-GC/MS) and gas chromatography/ mass spectrometry (GC/MS), has been applied. The results demonstrated the use of a wide range of natural and synthetic materials, including drying oils, shellac, styrene, vinyl and acrylic resins. The investigations are carried out in the framework of the PAR-FAS Regione Toscana COPAC Project - Preventive Conservation of Contemporary Art (2011-2013). ORG-O-7 STUDI PRELIMINARI PER LA CONSERVAZIONE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI LIGNEI DEL SITO PALAFITTICOLO DI FIAVÈ – CARERA (TN)

Nicola Macchioni1, Benedetto Pizzo1, Chiara Capretti1, Elisa Pecoraro1, Lorena Sozzi1, Cristina Dal Rì2, Paolo Bellintani2

1 CNR IVALSA Istituto per la Valorizzazione del Legno e delle specie Arboree, Via Madonna del Piano 10, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze (Italia) 2 Soprintendenza per i beni librari archivistici e archeologici, Provincia Autonoma di Trento, Via Aosta 1, 38100 Trento (Italy)

Il sito archeologico di Fiavè, nella Provincia del Trentino a 646 m s.l.m. e a 10 km a nord del lago di Garda, venne scoperto grazie all’utilizzazione industriale della torba che aveva colmato il bacino del “Carera”, un piccolo lago glaciale quasi completamente interrato. Durante il periodo 1969 – 1975 vennero condotte alcune campagne di scavo sistematico sotto la direzione di Renato Perini; esse consentirono di portare alla luce alcuni villaggi palafitticoli pertinenti a differenti periodi e a differenti tipologie, databili al periodo compreso tra il IV ed il II millennio A.C. Al termine delle campagne di scavo le parti strutturali (sostanzialmente pali, posti sia verticalmente che orizzontalmente) vennero lasciate sul sito, ma in condizioni di conservazione completamente mutate: parzialmente o interamente coperte dall’acqua di falda che ha nuovamente riempito il bacino. Al fine di progettare l’aspetto di un nuovo parco archeologico tematico sul sito palafitticolo, è stato deciso di misurare l’evoluzione del degrado dei manufatti lignei dal momento della messa in luce ai giorni nostri. Durante l’estate del 2010 sono stati raccolti circa 250 campioni da numerosi pali, cercando di campionare anche le porzioni interne dei manufatti. Il contributo descrive le metodologie di campionamento ed i principali risultati ottenuti dalla misurazione del degrado, realizzata secondo un protocollo specifico, come previsto nella norma UNI 11205: analisi anatomiche micromorfologiche, analisi fisiche, per la misurazione di MWC% e della densità residua, e analisi chimiche eseguite con metodologie sia gravimetriche e sia spettrometriche.

ORG-O-8 UNO STUDIO SULLA STABILITÀ IN AMBITO MUSEALE DI RESINE NATURALI E SINTETICHE IMPIEGATE COME VERNICI MEDIANTE TECNICHE COLORIMETRICHE E SPETTROSCOPICHE

Veronica Marchiafava1,2, Marcello Picollo2, Leonardo Borgioli3, Paola Mariotti4

1 Università degli Studi di Firenze 2 Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara”, IFAC-CNR 3 C.T.S. s.r.l., Firenze 4 Restauratrice privata

Negli ultimi quaranta anni si è progressivamente diffuso, tra artisti e restauratori, l’impiego di materiali polimerici di svariata natura che hanno affiancato e spesso sostituito i prodotti naturali della tradizione artistica. Le buone prestazioni dimostrate dalle sostanze sintetiche, impiegate come materiali pittorici, non sono state spesso accompagnate da un’altrettanto buona stabilità a lungo termine. Inoltre, composizione, meccanismi e tempi d’invecchiamento di tali prodotti non sempre sono stati del tutto compresi. Da qui è nata la necessità di studiare e valutare in maniera sistematica il comportamento di questi materiali in termini di stabilità e alterabilità. Questo lavoro è finalizzato alla caratterizzazione di resine sintetiche recentemente introdotte in ambito artistico come vernici pittoriche il cui comportamento è stato messo a confronto con quello di resine terpeniche di origine naturale impiegate fin dall’antichità. I materiali oggetto di studio sono stati applicati su modelli simulanti un sistema pittorico e sottoposti a invecchiamento artificiale, che simulasse condizioni espositive in gallerie museali, mediante irraggiamento con sorgenti di radiazione elettromagnetica. Per la caratterizzazione e il monitoraggio dei campioni nel corso dello studio sono state scelte tecniche d’indagine ottiche e spettroscopiche di tipo non invasivo operanti nell’intervallo spettrale che va dall’ultravioletto al vicino infrarosso (UV-Vis-NIR). Nello specifico, i campioni sono stati caratterizzati mediante analisi colorimetrica e analisi spettroscopica in riflettanza con fibre ottiche (FORS). Dai risultati conseguiti è stato possibile comparare il differente comportamento all’irraggiamento delle vernici indagate e valutare così quali prodotti hanno manifestato le migliori prestazioni in funzione dell’esposizione. Il presente lavoro sperimentale è stato parzialmente svolto nell’ambito del progetto Conservazione Preventiva dell’Arte Contemporanea (COPAC) finanziato dalla Regione Toscana per il biennio 2011-2013.

ORG-O-9 IL CONTRIBUTO DELL’ANALISI DEGLI ISOTOPI STABILI DEL CARBONIO ALLA RICERCA ARCHEOBOTANICA, L’ESEMPIO DI ARSLANTEPE (ANATOLIA ORIENTALE)

A. Masi1, L. Sadori1, I. Baneschi2, G. Zanchetta3

1 Dip. Di Biologia Ambientale, Università di Roma La Sapienza 2 Istituto di Geoscienze e Georisorse, CNR, Pisa 3 Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Pisa

L’archeobotanica si occupa di due aspetti strettamente collegati: la caratterizzazione paleoambientale e l’interazione uomo-ambiente. Il limite e la ricchezza di questo tipo di ricerca sta nel fatto che raccoglie, elabora e interpreta dati a partire dai reperti botanici rinvenuti nei contesti archeologici. L’insieme dei resti vegetali presenti in un livello archeologico è il frutto di una strettissima interazione tra la natura e l’uomo, le cui componenti sono spesso difficili da discernere. Il dato archeobotanico è complesso e racchiude informazioni sull’ambiente e sull’impatto antropico. L’intervento dell’uomo che coltiva, seleziona, importa e sfrutta le piante più utili può modificare pesantemente il paesaggio e mascherare il segnale climatico. Per questo, le variazioni negli insiemi vegetali ritrovati in contesti umani possono essere riferite a cambiamenti ambientali con molta cautela e difficilmente con certezza. L’analisi degli isotopi stabili del carbonio viene in aiuto alla ricerca archeobotanica poiché permette di ricavare un dato esclusivamente ambientale da materiali archeobotanici. Il carbonio viene fissato nelle piante attraverso il processo della fotosintesi. Il rapporto isotopico (13C/12C) che ne consegue è strettamente collegato alle caratteristiche del taxon di appartenenza quali la capacità fotosintetica, la morfologia della foglia, la profondità delle radici etc. ma soprattutto ai parametri ambientali in cui la pianta è cresciuta, primo tra tutti la disponibilità di acqua. Un confronto tra diversi individui di uno stesso taxon, cresciuti in climi differenti, mette in evidenza condizioni di crescita diverse riconducibili, su una adeguata scala temporale, a variazioni climatiche. I materiali archeobotanici provenienti dal sito archeologico di Arslantepe (Anatolia orientale) sono stati sottoposti ad analisi degli isotopi stabili del carbonio. Il sito si caratterizza per una occupazione millenaria ininterrotta, che va dal tardo Calcolitico all’epoca Romana e Bizantina, ad opera di popolazioni diverse. L’analisi archeobotanica tradizionale (su base antracologica) suggerisce la possibilità che si siano verificate delle variazioni ambientali in corrispondenza di cambiamenti culturali per le fasi che vanno dal 3350 al 2000 a.C. Tali variazioni potrebbero essere causate da un cambiamento climatico caratterizzato da un inaridimento in corrispondenza dell’inizio del Bronzo Antico (3000-2500 a.C.). Tuttavia i risultati delle analisi isotopiche effettuate su legni e cariossidi di diversi taxa provenienti dagli strati archeologici hanno messo in evidenza tre aspetti fondamentali: una fase di instabilità climatica tra il 3350 e il 2900 a.C.; una fase di relativa stabilità a partire dal 2350 a.C.; una generale tendenza all’aridità durante il III millennio a.C. Il confronto dei dati archeobotanici con campioni di riferimento moderni mostra che il clima attuale è più arido di quello registrato tra il 3350 e il 2000 a.C. Infine il confronto dei risultati ottenuti per le cariossidi archeologiche ha chiaramente evidenziato un differente regime idrico tra l’orzo e il farro per il periodo tra il 3000 e il 2750 a.C. evidenziando come il farro, al contrario dell’orzo, era sottoposto a pratiche irrigue.

ORG-O-10 INDAGINI MORFOMETRICHE, ULTRASTRUTTURALI E GENETICHE DI SEMI ARCHEOLOGICI DI VITE (VITIS VINIFERA L.)

Claudio Milanesi, Claudia Faleri, Mauro Cresti

Laboratorio Archeobotanico, Dipartimento Scienze Ambientali ‘G. Sarfatti’ Università di Siena, via P.A. Mattioli 4, 53100 Siena

L’archeobotanica contemporanea è attività esplorativa che coinvolge svariate discipline. Si scava per fare emergere dal passato i cambiamenti climatici, l’uso tecnologico, economico e alimentare di piante vissute e viventi per la comprensione delle capacità ecosistemiche di specifiche aree geografiche. Il riconoscimento varietale della vite è reso difficoltoso dall’ampia variabilità esistente in una stessa cultivar, dalla mancanza di standard di riferimento ed elementi certi di discriminazione dei genotipi. La complessità si accentua soprattutto in Toscana, dove il germoplasma è costituito da numerose varietà adattatesi col tempo ad agenti biotici, abiotici e alle differenti antiche tecniche colturali di produzione locale. Nei siti archeologici è possibile recuperare macroresti vegetali tra cui vinaccioli d’uva. Questi ultimi sono formati da cuticola, epidermide, tre tegumenti (esterno, intermedio e interno), resistenti alle sollecitazioni meccaniche e che mantengono inalterata la loro struttura originaria mentre endosperma e sacco embrionale dopo poco si atrofizzano e scompaiono. Tecniche diagnostiche morfometriche, ultrastrutturali e molecolari erano applicate a reperti carpologici recuperati a Shahr-I Sokhta in Iran (XXIII° secolo a.C.), a semi di epoca etrusca provenienti da Poggio Bacherina, Chianciano Terme, Siena (II° secolo a.C.), e medievali toscani provenienti dal Castello di Miradolo, Chiusdino, Siena (X° Secolo), e via De’ Castellani a Firenze (XIII° Secolo). In particolare, analisi non invasive di morfometria geometrica, (Elliptic Fourier Analysis), stabilivano variazioni qualitative e quantitative in individui di differenti popolazioni. Osservazioni morfologiche in microscopia ottica a fluorescenza mediante colorazioni citochimiche erano applicate per l’individuazione di DNA in regioni cellulari del tegumento. Analisi molecolari erano realizzate selezionando microsatelliti nucleari (SSRs), che in letteratura presentano un alto livello di polimorfismo. L’impiego di marcatori SSRs consentiva di elaborare metodi che avrebbero limitato contaminazioni dei campioni archeologici e fornito migliori informazioni anche con scarso materiale degradato. I profili genetici plurivarietali ottenuti erano confrontati in banca dati con cultivar contemporanee. L’approccio pluridisciplinare tra descrizioni morfometriche, osservazioni morfologiche e analisi genetico-molecolari dei semi archeologici, consentiva d’ammettere correlazioni con cultivar contemporanee dell’area geografica mediterranea per la valorizzazione di alcune produzioni tipiche locali.

Bibliografia C. Milanesi, I. Bigliazzi, C. Faleri, B. Caterini, M. Cresti, 2011. Microscope observations and DNA analysis of wine residues from Roman amphorae found in Ukraine and from bottles of recent Tuscan wines, Journal of Archaeological Science in press, (Accettazione 27-08-2011). C. Milanesi, A. Sorbi, E. Paolucci, F. Antonucci, P. Menesatti, C. Costa, F. Pallottino, R. Vignani, A. Cimato, A. Ciacci, M. Cresti, 2011. Pomology observations, morphometric analysis, ultrastructural study and allelic profiles of "olivastra Seggianese" endocarps from ancient olive trees (Olea europaea L.), Comptes Rendus Biologie, Vol.334, 39–49. C. Milanesi, R. Vignani, A. Ciacci, A. Nardini, M. Valenti, F. Cantini, F. Ciampolini, C. Faleri, M. Cresti, 2010. Ultrastructural study of archaeological Vitis vinifera L. seeds using rapid-freeze fixation and substitution, Tissue and Cell, Vol.41, 443–447. ORG-O-11 LOCALE O GLOBALE? METODI PER RISOLVERE IL PROBLEMA DELLA CIRCOLAZIONE DEL LEGNO DI ABETE IN ETÀ ROMANA

D. Moser1,4,5, U. Heussner2, P. Kastenmeier3, O. Nelle4,1, G. Di Pasquale5

1 Graduate School “Human Development in Landscapes”, University of Kiel, Germania 2 Deutsches Archäologisches Institut, Dendrochronologie, Im Dol 2-6, Berlin, Germania 3 Deutsches Archäologisches Institut, Zentrale, Podbielski Allee 69-71, Berlin, Germania 4 Institute for Ecosystem Research, Palaeoecology, University of Kiel, Germania 5 Laboratorio di Storia della Vegetazione e Anatomia del Legno, Università di Napoli Federico II, Italia

I primi risultati delle analisi antracologiche svolte a Ercolano (Napoli, Italia meridionale) mostrano una netta prevalenza dell’uso di Abies come legname da costruzione. L’anatomia del legno non permette di distinguere tra le diverse specie di Abies presenti nel Mediterraneo, tuttavia l’attribuzione dei nostri campioni ad abete bianco (Abies alba) sembra la più plausibile vista l’ampia distribuzione di questa specie nelle foreste italiane. Il ritrovamento di Abies è comune in numerosi siti dell’area vesuviana, quali Pompei ed Ercolano, la cosiddetta “Villa di Augusto” a Somma Vesuviana, la Villa di Poppea ad Oplonti e nei relitti delle navi romane trovate nel porto di Neapolis. In particolare le ricerche in corso ad Ercolano stanno mettendo in evidenza che Abies era utilizzato soprattutto per gli elementi di maggiori dimensioni dei solai delle abitazioni. In Italia oggi Abies alba è presente, con piccole popolazioni sparse, lungo l’Appennino sopra gli 800 m s.l.m. In sud Italia abetine sono presenti soprattutto sull’Appennino molisano ed in Calabria. L’insieme dei dati archeobotanici sembra indicare una maggiore distribuzione dell’abete bianco durante l’epoca romana in quest’area e il suo successivo declino sembra imputabile al suo sfruttamento come legname da opera. Analisi polliniche svolte nella piana del Sele (60 km a sud di Napoli) mostrano, infatti, il declino dell’abete solo a partire dal Medioevo (Russo Ermolli, Di Pasquale 2002). Nonostante questi dati Kuniholm (2002) ipotizza una provenienza alpina dell’Abies trovato a Pompei ed Ercolano e quindi l’esistenza di un commercio di legname tra il sud Italia e le regioni alpine. Le analisi dendrocronologiche, finora svolte su 260 campioni di legno da costruzione (la maggior parte dei quali identificata come abete bianco) e, in particolare, su travi e tavole appartenenti al tetto e al soffitto della cd. ala meridionalis della Casa di Telefo, mostrano un'affidabile cronologia relativa dei legni campionati e un'ottima sincronizzazione con le curve dendrocronologiche relative alle Alpi e alla Germania meridionale. Allo stato attuale delle ricerche, tuttavia, tale aspetto sembra imputabile più a simili dinamiche dei segnali climatici che ad un'ipotetica provenienza dei legni ercolanensi da zone così lontane dal sito. Riteniamo che una risposta definitiva al problema della provenienza del legno di abete bianco trovato a Ercolano possa venire dell’applicazione dell’analisi degli isotopi dello stronzio (English et al. 2001) e, grazie al gran numero di legni non carbonizzati rinvenuti nel sito, dell’analisi del DNA a tali reperti.

English N.B., Betancourt J.L., Dean J.S., Quade J., 2001, Strontium isotopes reveal distant sources of architectural timber in Chaco Canyon, New Mexico, PNAS 98, pp. 11891-11896. Kuniholm, P.I., 2002, Dendrochronological investigation at Herculaneum and Pompeii, in W.F. Jashemski, F.G. Meyer (ed.), The Natural History of Pompeii, pp. 235-239. Russo Ermolli, E., Di Pasquale G., 2002, Vegetation dynamics of south-western Italy in the last 28 kyr inferred from pollen analysis of a Tyrrhenian Sea core. Vegetation History and Archaeobotany 11, pp. 211-219.

ORG-O-12 BIO-PULITURA: PROTEASI DA ORGANISMI MARINI

F. Palla1, M. Cammarata1, M. Sebastianelli2

1 Dipartimento di Biologia Ambientale e Biodiversità (DAB), Università degli Studi di Palermo - [email protected]. 2Restauratore, Museo Diocesano di Palermo.

La pulitura, azione che permette la rimozione di strati soprammessi dalla superficie di un manufatto è uno dei primi interventi attuati in programmi di restauro conservativo. Questa deve essere eseguita in modo accurato senza causare danni irreversibili, quindi effettuata in modo selettivo, differenziando l’azione tra zone diverse, rimuovendo strati successivi di deposito senza agire in modo diretto con i materiali originali della superficie. In quest’ultimo decennio, l’applicazione delle biotecnologie nel campo dei beni culturali ha permesso lo sviluppo di protocolli innovativi anche per la rimozione controllata di stati soprammessi; la biopulitura. In questo studio sono state utilizzate nuove idrolasi isolate da organismi marini la cui attività Proteasica è stata saggiata in laboratorio, tramite zimografia (su substrati di gelatina) e analisi spettrofluorimetrica (su peptidi specifici marcati con fluorocromi), nell’ambito delle attività svolte da ABIEL srl (Spin-Off dell’Università degli Studi di Palermo e del CNR di Mazara del Vallo -TP). Una delle peculiarità di questi enzimi è di essere attivi in un range di temperature compreso tra 4°C e 37°C. Questo studio interdisciplinare presenta i risultati di test di rimozione di strati soprammessi, i cui componenti idrosolubili sono stati risolti mediante cromatografia per esclusione molecolare ad alta pressione SEC-HPLC (BioSuite 250 – 10 µm SEC 7,5 x 300 mm Waters), seguita da analisi elettroforetica su gel di acrilamide (SDS-PAGE 15%) e colorazione delle bande tramite silver staining. Le indagini rilevano la presenza di molecole proteiche con concentrazione compresa tra 24 e 110 μg/ml, e peso molecolare tra 20-35 kDa e 60-90 kDa. La biopulitura eseguita in condizioni di “temperatura ambiente” (19-25,5°C), cioè senza riscaldare né la soluzione enzimatica né la superficie su cui è stata applicata, ha mostrato risultati soddisfacenti. Infatti, queste singolari idrolasi, che a differenza di quelle in commercio, attive a temperature > 37°C, consentono di operare una rimozione controllata di strati soprammessi agendo con valori di temperatura corrispondenti a quelli dell’ambiente in cui si utilizzano. Ipotizziamo che il ricorso a questi enzimi permetterà di implementare i protocolli di biopulitura coerentemente con i principi del restauro conservativo.

MATERIALI ORGANICI

POSTER ORG-P-1 CUCURBITACEAE E ARCHEOBIOMETRIA

Giovanna Bosi, Rossella Rinaldi, Marta Bandini Mazzanti

Laboratorio di Paleobotanica e Palinologia – Dipartimento di Biologia - Università di Modena e Reggio Emilia

La famiglia delle Cucurbitaceae comprende vegetali di grande importanza in ambito alimentare, come cocomeri, meloni, cetrioli e zucche da vino. Nei depositi archeologici europei si trovano per lo più i semi delle piante sopra elencate, conosciute dai tempi classici, mentre la presenza di reperti di zucca (Cucurbita sp.pl.) assume il significato di marker archeologico, in quanto tutte le specie del genere hanno origine americana. I rilievi morfobiometrici, che affrontano problematiche diverse, relativi ai semi di Cucurbitaceae dei depositi archeologici da noi indagati, hanno fornito dettagli preziosi per una migliore comprensione degli aspetti etnobotanici dei vari contesti. Elementi distintivi tra i semi di melone (Cucumis melo) e di cetriolo (Cucumis sativus) - molti depositi dell’Emilia Romagna sono ricchi di semi che possono appartenere a questi due taxa. Grazie alle analisi morfobiometriche (riguardanti il disegno della parete cellulare, la presenza di “ali” e la posizione e forma dell’ilo – Frank & Stika, 1988) è stato possibile constatare la forte presenza del melone, rimasto poi nelle tradizioni colturali e gastronomiche della zona fino ai nostri giorni, e l’assenza per il momento di testimonianze di cetriolo. Qual è l’origine delle zucche da vino (Lagenaria siceraria) presenti nei depositi emiliano- romagnoli? – in Regione questi semi compaiono dal I sec. d.C. a Modena e continuano fino ai depositi medievali. In generale i reperti si presentano di colore giallo mai scuro, con auricole basali evidenti, una coppia di linee prominenti e il rapporto L/l > 2; questi elementi fanno propendere per le forme domesticate asiatiche del taxon e non per quelle africane (sensu Schlumbaum & Vandorpe, 2010). Indagini sulla comparsa della zucca (Cucurbita sp.pl.) in Emilia Romagna – i primi (e per ora unici) semi sono stati rinvenuti in una latrina di un monastero rinascimentale (prima metà XVI sec. d.C.) di Argenta (FE). Nonostante tutti gli esami morfobiometrici possibili, l’esiguo numero e il cattivo stato di conservazione dei reperti non hanno purtroppo permesso una determinazione specifica precisa. Cocomero (Citrullus lanatus) da polpa o da seme? - fuori dal contesto regionale, in un deposito basso medievale (XIV sec. d.C.) di Sassari sono stati rinvenuti diversi semi su cui sono state effettuate le misurazioni standard (L e l). I dati ottenuti sono stati confrontati con quelli di siti egiziani di periodo romano ed islamico (Cox & van der Veen, 2008). Le dimensioni dei nostri reperti farebbero propendere per varietà coltivate per consumare i semi come snack food, ma il fatto che essi siano privi di segni di rottura caratteristici di questa tipologia di consumo farebbe escludere l’ipotesi. La presenza nella vicina Corsica di ecotipi colturali quasi dimenticati della var. citroides (Laghetti & Hammer, 2007) indurrebbe ora a tentare la strada delle indagini di genetica antica per ottenere maggiori informazioni.

Cox A., van der Veen M. (2008) Changing foodways: watermelon (Citrullus lanatus) consumption in Roman and Islamic Quseir al-Qadim, Egypt. Vegetation History and Archaeobotany, 17 (Suppl. 1): 181–189. Frank K.-S., Stika H.-P. (1988) Bearbeitung der makroskopischen Pflanzen- und einiger Tierreste des Römerkastells Sablonetum (Ellingen bei Weissenburg in Bayern). Materialhefte zur bayerischen Vorgeschichte A61 Laghetti G., Hammer K. (2007) The Corsican citron melon (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. et Nakai subsp. lanatus var. citroides (Bailey) Mansf. ex Greb.) a traditional and neglected crop. Genet Resour Crop Evol, 54:913–916. Schlumbaum A., Vandorpe P. (2010) Considering the origin of roman Lagenaria siceraria (bottle gourd) north of the Alps: a morphological and archaeogenetic approach. In: Bittman F. (Ed.), Programme and Abstracts of 15th Conference of the International Work Group for Palaeoethnobotany. Terra Nostra, 2010/2: 115.

ORG-P-2 IL LEGNO DALLA PREISTORIA. TESTIMONIANZE DALLA PIANA FIORENTINA LO STATO DI CONSERVAZIONE

C. Capretti1, G. Giachi 2, N. Macchioni1, B. Pizzo1

1Istituto per la Valorizzazione del Legno e delle Specie Arboree IVALSA – CNR , Via Madonna del Piano 10, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze. 2Soprintendenza per i Beni Archeologici della Toscana, Laboratorio di Analisi, L.go del Boschetto3, 50143 Firenze.

Nella parte della pianura fiorentina che si estende fra i rilievi collinari di Scandicci e il fiume Greve, in occasione della realizzazione di un centro commerciale, sono state restituite strutture di epoca romana e di età preistorica. I ritrovamenti testimoniano come quell’area fosse abitata tra la fine del IV millennio e la metà del II millennio a.C. da popolazioni dell’Età del Rame e dell’Antica e Media Età del Bronzo1. In questo contesto, particolare interesse ha suscitato una struttura ipogea (fino a oltre 4 m di profondità) datata media Età del Bronzo e interpretata come silos per lo stoccaggio degli alimenti. Qui, in un sedimento di tipo limo-argilloso sono stati rinvenuti, negli strati superficiali numerosi frammenti di tavolame ligneo (US 607; Fig. 1a) e, più in profondità, due manufatti che dovevano funzionare da scala (US 648 e 649; Fig. 1b), tutti imbibiti d’acqua.

Fig. 1a - Porzioni di tavolame nella US 607. Fig. 1b – Scale lignee per l’accesso al silos.

Dalle analisi è stato possibile constatare che le scale -che terminano a forcella e hanno scalini intagliati nel senso perpendicolare rispetto all’andamento delle fibre del legno-, sono state ricavate da tronchi di olmo (Ulmus sp.) e di sorbo (Sorbus sp.) a cui è stata tolta la corteccia. I legni della US 607 sono risultati di latifoglia: laddove il legno ha conservato, almeno in parte, i caratteri diagnostici sono stati individuati il legno di Ulmus sp. (olmo), di Sorbus sp. (sorbo) e di Quercus sp. caducifolia (quercia caducifoglia). Per la corretta messa a punto dei trattamenti di conservazione dei diversi manufatti lignei è stato valutato lo stato di conservazione del legno secondo le norme UNI 11205:20072. Dalle analisi effettuate (osservazioni microscopiche, misurazione dei parametri fisici e chimici) è apparso evidente come il degrado sia sempre fortemente accentuato, soprattutto nel caso dell’olmo e del sorbo delle scale, per i quali il valore di MWC arriva al 600% e quello del contenuto di lignina è inequivocabilmente indice di un pesante decremento della componente polisaccaridica. Inoltre, notevolmente elevati appaiono i contenuti di ceneri. L’insieme dei dati ottenuti, oltre all’indispensabile contributo alla conservazione dei manufatti, consente di formulare anche considerazioni di carattere tecnologico, circa l’uso dei diversi legni e, soprattutto se in maniera complementare ad altri dati ambientali (quali p. es. quelli che derivano dalle analisi palinologiche del sito), ed altre di ambito archeobotanico nel sito indagato.

1 Aranguren B., Perazzi P., 2006, La struttura interrata della media età del bronzo di San Lorenzo a Greve a Firenze e l’inizio della coltivazione della vite in Toscana, Rivista di Scienze Preistoriche, LVI. 2 UNI 11205:2007, Bei Culturali - Legno Archeologico o Archeobotanico. Linee Guida per la caratterizzazione. UNI Milano.

ORG-P-3 UN LAGHETTO FOSSILE IN VAL BREVENNA (GENOVA): INDAGINI ARCHEOBOTANICHE

Davide Dagnino, Carlo Montanari 1

1 LASA – DipTeRis – Università di Genova

Lungo il corso del Rio dell’Orso, presso il borgo medievale di Senarega (710 m, Valle Scrivia, Genova), l’erosione della corrente ha messo in luce un antico deposito lacustre consistente in un pacco di sedimenti da ghiaioso-limosi a sabbioso-limosi, contenenti molti resti macroscopici di legno. Si tratta di numerosi tronchi, giacenti prevalentemente in posizione parallela a quella dei sedimenti e di molti altri rami e frammenti con collocazione varia nello stesso ambito. Due datazioni radiocarboniche permettono di riferire il deposito ad un periodo intorno a 4000 BP (Cortemiglia e Pedemonte, 2005). Come evidenziato nello studio citato, si tratta dei sedimenti di un piccolo bacino che deve essersi formato in seguito ad una frana che ha sbarrato il corso del torrente in epoca preistorica; in base alle datazioni al letto e al tetto del deposito, la durata della sedimentazione è stata valutata in alcuni secoli. Sono stati identificati, su basi anatomiche, più di 40 tronchi e pochi rami e sono state condotte analisi polliniche di sedimenti di diversa natura e posizione stratigrafica. Tra i macroresti di specie arboree, Abies ha nettamente la maggiore frequenza e le maggiori dimensioni; altre osservate sono Fagus e Fraxinus. Anche nell’ambito dei complessi pollinici, piuttosto poveri e mal conservati, l’abete bianco risulta prevalente in tutti i campioni. Questi dati concordano con ciò che si sa delle storia olocenica dell’Appennino Ligure e con la cronologia di attribuzione: anche questa valle, come la vicina Val Vobbia e più a SW quelle del gruppo del M.Beigua (Guido et Al., 1985; Guido et Al., 2004), furono a lungo caratterizzate da boschi a dominanza di abete bianco con faggio che nell’Età del Bronzo e in quella del Rame erano ancora ampiamente diffusi fino a quote relativamente basse in tutta la regione. Anche il fenomeno della formazione di laghetti temporanei lungo i torrenti è abbastanza documentato per queste aree, sia per periodi simili (Guido et Al., 1985), sia per il medioevo (Cortemiglia et Al., 2004).

Cortemiglia G.C., Menozzi B.I., Montanari C., Pedemonte S., Placereani S., 2004 - Ritrovamento di un deposito lacustre di età medievale in Val Gordenella (Piemonte – Italia). In Novitate, 38 (2): 59-66. Cortemiglia G.C. e Pedemonte S., 2005 – Il deposito lacustre sub boreale di senarega ritrovato lungo il tratto ligure della valle Scrivia (Genova – Italia). In Novitate, 39 (1): 55-58. Guido M.A., Montanari C., Petrillo M., 1985 - Tracce di un bosco di abete bianco in Val Vobbia messe in luce dall’analisi pollinica. Arch.Bot. Biogeogr. Ital., 61(3-4): 169-184. Guido M.A, Mariotti Lippi M., Menozzi B.I., Placereani S., Montanari C., 2004 - Il paesaggio vegetale montano della Liguria centro-occidentale nell'Età del Ferro: area del Monte Beigua (Savona). In: De Marinis R.C.e Spadea G. (Eds.) I Liguri. Un antico popolo europeo tra Alpi e Mediterraneo: 91-95. Milano. Skira.

ORG-P-4 POLLINE DI CICHORIOIDEAE QUALE INDICATORE DI PASCOLO NEGLI SPETTRI DELL’ITALIA MERIDIONALE

Assunta Florenzano, Paola Torri, Eleonora Rattighieri, Isabella Massamba N’siala, Anna Maria Mercuri

Laboratorio di Palinologia e Paleobotanica, Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia – www.palinopaleobot.unimore.it

Le Cichorioideae (syn. Liguliflorae) fanno parte della grande famiglia delle Asteraceae, costituita da più di 1000 generi e da circa 25.000 specie. Alle Cichorioideae appartengono granuli pollinici con morfologia peculiare, esina fenestrata che li rende facilmente riconoscibili anche se frammentati, e dimensioni variabili dai 17 μm agli oltre 50 μm. Su base morfobiometrica, Blackmore (1984) distingue 7 tipi pollinici (Tab.1). Questi granuli sono identificati regolarmente nei campioni di siti archeologici sottoposti ad indagini palinologiche, dove possono raggiungere oltre il 40% in molti spettri (ad es. Terramara di Montale, Mercuri et al. 2006). L’alta presenza di polline di Cichorioideae in strati archeologici è spesso discussa secondo due modalità interpretative assai diverse: 1) corrosione selettiva di granuli meno resistenti (Bottema 1975) e conseguente loro sovrarappresentazione in suoli poveri e poco conservativi, quali alcuni strati archeologici; 2) presenza di pascoli (Behre 1986; Birks et al. 1988) nei quali sono abbondanti, perché legate a contesti frequentati da erbivori, dove l’azione animale di brucatura porta a una certa selezione delle piante. Negli spettri pollinici dei siti Type Range polar view Range equatorial archeologici di area mediterranea e zone (μm) view (μm) aride sono stati osservati entrambi i casi. Arnoseris minima 22-28 24-31 In siti studiati in Italia meridionale, le Cichorium intybus 17-53 19-60 Lactuca sativa 30-37 35-46 Cichorioideae raggiungono valori > 20% Scorzonera humilis 42-48 44-51 (Mercuri et al. 2010). Il loro aumento Scorzonera laciniata 42-58 44-62 lungo le curve polliniche, però, non Sonchus oleraceus 28-49 31-56 Tragopogon pratensis 40-51 45-54 corrisponde a un incremento di polline deteriorato o alla diminuzione della Tabella 1- Tipi pollinici secondo Blackmore (1984) concentrazione pollinica. Inoltre, le Cichorioideae sono spesso associate a numerose spore di funghi coprofili e a polline di piante correlate ad azioni pastorali locali (Local Pastoral Pollen Indicators- LPPI, sensu Mazier 2007). Pertanto la sovrarappresentazione di cicorioidee nei campioni pollinici dell’Italia meridionale è chiaramente legata alla presenza di aree di pascolo e alla pratica della pastorizia nelle aree indagate. In generale, in contesto archeologico esse rappresentano un ambiente xerico, sviluppato a seguito di una pressione antropica continuativa, operata almeno dall’età del bronzo, e che ha contribuito ad amplificare il processo di inaridimento in atto durante l’Olocene medio e recente (Mercuri et al. accettato).

Behre KH (1986) Anthropogenic Indicators Pollen Diagrams. Rotterdam: AA Balkema. Birks HH, Birks HJB, Kaland PE, Moe D (1988) The Cultural Landscape: Past, Present and Future. Cambridge University Press, Cambridge. Blackmore S (1984) Compositae - Lactuceae. In: The northwest European pollen flora IV (ed. by W Punt & GCS Clarke): 45-85. Elsevier, Amsterdam. [Review of Palaeobotany and Palynology (1984), 42] Bottema S (1975) The interpretation of pollen spectra from prehistoric settlements. Palaeohistoria 17: 17-35. Mazier F (2007) Modelisation de la relation entre pluie pollinique actuelle, vegetation et pratiques pastorales en moyenne montagne (Pyrenées et Jura) application pour l’interprétation des données polliniques fossiles. [Dissertation] Université de Franche Comté, 228 p. Mercuri AM, Bandini Mazzanti M, Bosi G, Florenzano A, Massamba N’siala I, Olmi L, Torri P (accettato) Core RF93-30 and the cultural landscape since the Bronze age in the Po Valley as a result of human impact and climate change. Vegetation History and Archaeobotany. Mercuri AM, Accorsi CA, Bandini Mazzanti M, Bosi G, Cardarelli A, Labate D, Trevisan Grandi G (2006) Economy and environment of Bronze Age settlements - Terramaras - in the Po Plain (Northern Italy): first results of the archaeobotanical research at the Terramara di Montale. Vegetation History and Archaeobotany 16: 43-60. Mercuri AM, Florenzano A, Massamba N'siala I, Olmi L, Roubis D, Sogliani F (2010) Pollen from archaeological layers and cultural landscape reconstruction: Case studies from the Bradano valley (Basilicata, southern Italy). Plant Biosystems 144(4): 888-901.

ORG-P-5 ON THE CONSERVATION OF THE MURAL TUTTOMONDO BY KEITH HARING IN PISA

J. La Nasa, F. Di Girolamo, F. Modugno, S. Orsini, M.P. Colombini

INSTM c/o Dipartimento di Chimica e Chimica , University of Pisa, Pisa, Italy;

Tuttomondo is a large mural painted by Keith Haring (1958-1990), artist and social activist whose work responded to New York city street culture of the 1980s. The mural, painted in 1989 on the wall of the Church of Sant'Antonio Abate in Pisa (Italy), was the artist’s last public work of art, the project coming from a fortuitous meeting between Keith Haring and a student of the University of Pisa. 30 figures, covering an area of approximately 180m2, were painted in one week without any preparatory sketch: they represent the theme of the “harmony and peace in the world” suggesting the variety of aspects of human coexistence. The materials used by the artist were supplied by Caparol Italy GmbH&Co. KG (Vicopisano distributor, Pisa). Caparol also prepared the support of the painting by using insulating boards of polystyrene foam, coated with a white primer containing quartz, calcium carbonate and a styrene- acrylic resin. Caparol also provided the acrylic paints used by the artist. The Pisa mural is one of the few still-existent Haring murals worldwide that has not been restored yet, and it is in a relatively good state of conservation. Nevertheless, after more than 20 years, alterations and fading of the colors, yellowing and darkening of the white background and losses in the black lines are observed. In the framework of the PAR-FAS Regione Toscana COPAC Project - Preventive Conservation of Contemporary Art (2011-2013), and under the auspices of Pisa city council (owner of the painting), The Friend of Heritage Preservation, and of the Keith Haring Foundation (New York), a diagnostic survey started in September 2011 to evaluate the state of conservation of the constituent materials and to support a restoration intervention of cleaning and protection of the paint. The aim of the study was to characterize the paint materials, investigate their state of conservation and identify the causes of the observed alteration, in order to plan an appropriate conservation treatment. The results herein presented are relative to the characterization of the synthetic paint media by means of pyrolysis coupled with gas chromatography and mass spectroscopy (Py-GC/MS). Analyses were performed on samples from the wall painting prior and during the cleaning tests, and on reference paint layers made of the same materials used by the artist and artificially aged.

ORG-P-6 IDENTIFICAZIONE DELLE FIBRE E DELLE TECNOLOGIE TESSILI SU ALCUNI PARAMENTI LITURGICI ALTOMEDIEVALI DI SAN BERNARDO DEGLI UBERTI

Alessandro Lentini1 e Lucia Nucci2

1 CNR – ITABC, Via Salaria Km 29,300, CP 10, 00015 Monterotondo St., Roma - 2Università di Firenze, Facoltà di Lettere e Filosofia, Piazza Brunelleschi 3, 50121 Firenze. e-mail: [email protected] - [email protected]

Nel corso degli interventi di restauro di alcuni paramenti liturgici di San Bernardo degli Uberti sono stati selezionati alcuni frammenti di tessuti, relativi a casula, gallone, guanti, mitra e velo da calice. I materiali selezionati sono stati oggetto di indagini morfobiometriche per la caratterizzazione di dettaglio sull’origine e l’evoluzione dei materiali tessili, nonché per lo studio delle tecniche usate per la manifattura dei diversi paramenti. I campioni oggetto di studio sono stati caratterizzati cromaticamente utilizzando il sistema Munsell in condizioni di luce trasmessa. Per ogni campione sono riportate le coordinate RGB e il colore. Le fibre dei tessuti sono state trattate con una soluzione di glicerina e acqua bidistillata al 50 %, quindi montate su vetrini per microscopia a rifrazione nota. Lo studio morfologico delle diverse fibre è stato effettuato con un analizzatore di immagini. CASULA - Sono stati analizzati i componenti relativi al ricamo azzurro, al gallone marrone con elementi azzurri, alla fodera e al gallone verde con filato rosso e blu, il filato blu di fissaggio tra casula, fodera e bordo verde. La casula presenta complessivamente un tessuto recto e uno verso differenti per colore. La zona esterna della casula con ricami azzurri è costituita da fibre di seta. Inoltre sono presenti fibre di Calotropis sp. di colore ialino. La morfologia di queste fibre è caratterizzata da fitte punteggiature sulla superficie, specifiche di alcune Asclepiadaceae. La fodera della casula, costituita da fibre di Gossypium sp. e Hibiscus sp., presenta un’armatura tipo tela. Per il fissaggio fra casula, fodera e bordo verde è stato usato un filato blu identificato come Cannabis sp.. GALLONE DELLA CASULA - Il nastro con porzione verde (Cannabis sp.), posizionato al centro della casula per decorare il mantello liturgico, è formato da un intreccio semplice in rapporto 1:1. I filamenti dell’armatura tela sono costituiti da seta per le zone gialle e da Hibiscus sp. per le aree azzurre. Il frammento di gallone rosso è costituito invece da Gossypium sp.. La sezione azzurra compresa nella passamaneria è realizzata in seta e Calotropis sp., in proporzione 8:2. Il gallone filato marrone è composto da fibre di Cannabis sp.. GUANTO - Sono stati isolati tre campioni in corrispondenza del pollice, dell’indice e al bordo. Il guanto è formato da filamenti di Gossypium sp. e Calotropis sp., mentre il gallone rosso ritorto a S è costituito da Hibiscus sp.. VELO DA CALICE - Sono stati selezionati tre frammenti in corrispondenza di frangia, bordo e tessuto tipo garza nell’area mediana del velo. Il tessuto tipo garza è realizzato in Calotropis sp.. MITRA - L’indagine morfologica è stata condotta sulla parte esterna della mitra, sulla fodera interna e tra le cuciture interne. La mitra composta da seta sgommata presenta una rotazione a Z, con filamenti molto fini, mentre l’armatura è a raso. La fodera interna è formata da fibre di Linum sp. ritorto a Z. Le cuciture interne realizzate in cotone sono disposte con un armatura semplice a tela. CONCLUSIONI - Il quadro diacronico di tutti gli elementi identificati mostra sostanzialmente un momento nella storia del paesaggio naturale associato all'organizzazione agraria e commerciale che emerge in Italia dal progressivo deterioramento del mondo tardo-romano. Durante l’altomedioevo le coltivazioni di lino, canapa e cotone, poco impegnative e semplici da lavorare, riflettono ampiamente un’economia di tipo domestico. Mentre la seta fu reintrodotta in Italia all’inizio del X secolo da alcuni mercanti di Amalfi da Costantinopoli. La presenza di fibre vegetali di Calotropis sp., probabilmente sono dovute all’importazione di queste fibre dalla Sicilia. Questa specie alloctona in quel periodo all’areale centro nord Tirrenico come per altro documentato in passato per il ritrovamento di questa fibra tessile in altri contesti mediterranei.

ORG-P-7 CARATTERIZZAZIONE DI RESIDUI ORGANICI IN CERAMICHE PROVENIENTI DALLA LAGUNA DI SANTA GIUSTA

J.J. Lucejko 1, C. Del Vais 2, Ignazio Sanna 3, M. P. Colombini 1

1 Università di Pisa, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, via Risorgimento 30 Pisa, Italia 2 Università degli Studi di Cagliari, Dipartimento di Scienze Archeologiche e storico-artistiche, Piazza Arsenale 1, Cagliari, Italia 3 Soprintendenza per i Beni Archeologici per le province di Cagliari e Oristano, Piazza Indipendenza 7, Cagliari, Italia

Le ricerche subacquee condotte negli ultimi anni nella laguna di Santa Giusta hanno documentato un contesto sommerso di notevole estensione, riconducibile alla città di fondazione fenicia di Othoca, sorta sulla riva nord-orientale del bacino lagunare. In associazione con un numero rilevante di elementi lignei, ancora di incerta interpretazione, sono stati individuati abbondanti materiali ceramici, per lo più databili tra il VI e il II sec. a.C. Tra questi, si segnalano numerose anfore da trasporto, spesso con all’interno resti del contenuto originario, quali ossa animali e semi di diverse essenze, e in qualche caso con una coppetta da cucina recante anch’essa tracce organiche. Insieme alle anfore, si trovavano numerosi altri manufatti ceramici d’uso comune (lucerne, piatti, pentole, forme chiuse) e di tipo funerario e votivo[1]. Le analisi effettuate tramite GC/MS [2] sui diversi campioni provenienti da questo sito, tra cui due coppette, hanno evidenziato una composizione dei residui presenti basata principalmente sugli acidi grassi. In Figura è riportato un cromatogramma relativo all’analisi del campione SGT.ST.06/404 dove è stato possibile identificare: acidi grassi a catena lunga quali tetradecanoico (C14:0), esadecanoico (palmitico, C16:0) e octadecanoico (stearico C18:0); acidi dispari, pentadecanoico (C15:0) e eptadecanoico (C17:0) che suggeriscono la presenza di grasso animale. Sono presenti anche acidi con una insaturazione quali palmitoleico (C16:1) e oleico (C18:1) e alcool a catena lunga con atomi

* Abundance di carbonio pari. 2000000 C18:0

1800000 IS2 C16:0 1600000 Figura Cromatogramma (GC-MS) relativo al 1400000 campione SGT.ST.06/404. Tutti gli acidi e gli 1200000 alcool sono presenti come TMS-derivati; dove:

1000000 IS1-esadecano, IS2 acido tridecanoico, [*]- IS1

800000 ftalato, Cx:y-acido monocarbossilico con x atomi di carbonio in catena e y insaturazioni, CxOH- 600000 alcool lineari con x atomi di carbonio in catena. 400000

C18OH

C16OH

C14OH C15:0

200000 C17:0

C12OH

C14:0 C18:1

nC13 [1] C. del Vais, I. Sanna, Ricerche su contesti sommersi C16:1

Time--> 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 di età fenicio-punica nello Stagno di Santa Giusta (OR) Campagne 2005-2007, Studi Sardi 34 (2009) 123-142. [2] M.P. Colombini, G. Giachi, F. Modugno, E. Ribechini, Characterisation of organic residues in pottery vessels of the Roman age from Antinoe (Egypt), Microchem. J. 79 (2005) 83-90.

ORG-P-8 ARCHAEOLOGICAL WOOD FROM THE MUSEUM OF WIELICZKA SALT MINE, POLAND – CHEMICAL ANALYSIS OF WOOD DEGRADATION BY PY(HMDS)-GC/MS

J.J. Lucejko1, M. Zborowska2, F. Modugno1, M.P. Colombini1

1 Department of Chemistry and Ind. Chem. University of Pisa 2 Institute of Chemical Wood Technology, Poznań University of Live Science

The salt mine in Wieliczka (Poland) is located near a deposit of rock salt in Wieliczka-Bochnia, and has been mined since the 13th century. The wood located in the underground, in the form of structures supporting roofs and walls as well as machines and miner’s equipment, has been gradually saturated with rock salt (sodium chloride) during tens and hundreds of years. This process occurred spontaneously in the climate conditions of the mine. Salt penetrated the wood as a result of contact of wood with air, which carries sodium chloride ions, loose salt, and rock salt brine. The unique environmental conditions prevailing at the Museum of Krakow Salt Mine are such that, in studying the behavior of these wooden heritage, it is necessary to consider both biotic (such as the presence of numerous wood-destroying organisms) and abiotic factors, manly salt. Moreover, the presence of numerous metallic connections has a significant impact on the destruction of wood in the salt mine. The wood in contact with iron and under condition of high salinity is subjected to intensive processes of electrochemical corrosion and produces compounds that penetrate wood, thus accelerating its degradation [1]. Scientific investigation of wood historical and archaeological objects often entails the chemical analysis of wood and the evaluation of the relative amounts of the main wood components (lignin and polysaccharides). Chemical characterization is crucial to assess the decay of archaeological or historical wood. Traditionally, wood analysis and determination of the content of lignin and holocellulose is performed by mean of reagent- and time-consuming wet chemical methods, which require a consistent amount of sample. Recently, increasing attention is given to the possibility of applying instrumental analysis based on analytical pyrolysis and mass spectrometry to the characterization of archaeological wood [2-5]. The research work was focused on the chemical characterization of wood from salt mine in Wieliczka (Poland). The evaluation of the degradation state of the analyzed wood is based on the comparison with sound wood of the same species.

[1] H. Wroblewska, O. Zofia, Study on the chemical composition of wooden objects from the Salt Mine in Wieliczka, Drewno, Wood Technology Institute, Poznan, 2008, pp. 63-82. [2] J.J. Lucejko, F. Modugno, E. Ribechini, J.C. del Río, Characterisation of archaeological waterlogged wood by pyrolytic and mass spectrometric techniques, Anal. Chim. Acta 654 (2009) 26-34. [3] M.P. Colombini, M. Orlandi, F. Modugno, E.-L. Tolppa, M. Sardelli, L. Zoia, C. Crestini, Archaeological wood characterisation by PY/GC/MS, GC/MS, NMR and GPC techniques, Microchem. J. 85 (2007) 164-173 [4] P.F. van Bergen, I. Poole, T.M. Ogilvie, C. Caple, R.P. Evershed, Evidence for demethylation of syringyl moieties in archaeological wood using pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry., Rapid Communications in Mass Spectrometry 14 (2000) 71-79. [5] M.P. Colombini, J.J. Lucejko, F. Modugno, M. Orlandi, E.-L. Tolppa, L. Zoia, A multi-analytical study of degradation of lignin in archaeological waterlogged wood, Talanta 80 (2009) 61-70.

ORG-P-9 DATE PALM CULTIVATION: A THREAD OF CONTINUITY FROM THE PREHISTORY TO THE PRESENT TIME

Marta Mariotti Lippi 1, Anna Maria Mercuri 2

1 Dipartimento di Biologia Evoluzionistica – Biologia vegetale, Università di Firenze 2 Laboratorio di Palinologia e Paleobotanica - Dipartimento di Biologia, Università di Modena e Reggio Emilia

Date palm (Phoenix dactylifera L.) is one of the most important and oldest fruit crops grown in the Middle East and North Africa. Starting from the prehistory, date palm is grown in the dry sunny areas where a surface water supply is available. The simultaneous cultivation of cereals under the shadow of local date palms is testified by archaeological plant remains, such as seeds and imprints, both in East Africa and Near East (Tosi, 1986). In fact, in arid lands, water-works and the establishment of date palm groves represent indispensable prerequisites to create artificial microclimatic conditions for oasis farming. In addition to shadow and dates, which are a very important food source for the local populations, date palm provide timber for beams, leaves for roofing, leaflets for baskets, mats, and cordages, etc. For these reasons, date palms are still widely grown even though its cultivation requires special management techniques, which appear to be uninterruptedly repeated from the prehistory to the present time. Palm dates are a common find in late Holocene archaeological excavations of the Arabian Peninsula and of Saharan areas, even where no other plant remains are found. Generally, burnt or desiccated date stones are preserved, but the recovery of the whole fruit is also recorded. Pollen and fruits in the same contexts testify ancient cultivation of male and female plants in oases. During recent archaeological excavations in South Arabia and North Africa, large amounts of dates were recovered in Salut, N Oman (Bellini et al., 2011) and Aghram Nadharif, S-W Libya (Mercuri et al., 2005). Morphological and biometrical studies show that different cultivar featuring different size (from about 15mm to 24mm) were grown in the sites. The occurrence of high number/concentration of date palm archaeobotanical remains may be explained on the basis of the original local abundance of plants. Moreover, they confirm the notable economic/symbolic value that the species, used for many purposes, has always had, and still has, in cultures living in desert areas.

Bellini C., Condoluci C., Giachi G., Gonnelli T., Mariotti Lippi M., 2011. Interpretative scenarios emerging from plant micro- and macro-remains in the Iron Age site of Salut, Sultanate of Oman. J. Archaeol. Sci. 38: 2775-2789. Mercuri A.M., Trevisan Grandi G., Bosi G., Forlani L., Buldrini F. 2005. The archaeobotanical remains (pollen, seeds/fruits and charcoal). In: Liverani M. (ed.), Aghram Nadharif. The Barkat Oasis, (Sha’abiya of Ghat, Libyan Sahara) in Garamantian time. AZA Monographs 5, pp. 335-348. Tosi M., 1986. The Emerging Picture of Prehistoric Arabia. Ann. Rev. Anthropol. 15: 461-490.

ORG-P-10 PRIMA COLTIVAZIONE DI VITE NEI COLLI EUGANEI? DATI ARCHEOBOTANICI ED ARCHEOMETRICI

Michele Maritan1, Giovanna Bosi2, Antonella Miola3

1 Dip. di Geografia – Università di Padova 2 Dip. di Biologia – Università di Modena e Reggio Emilia 3 Dip. di Biologia – Università di Padova

La coltivazione e domesticazione della vite è un argomento molto dibattuto in Italia (Forni, 2007; Mariotti Lippi e Mori Secci, 2007) e in tutta l’area mediterranea (Terral et al., 2010). Si ritiene che abbiano avuto inizio tra il VII e il IV millennio a.C. in un’area compresa tra il Mar Nero e l’Iran e che poi la vite sia stata diffusa dall’uomo nel resto dell’Oriente e in Europa centrale (ibidem). In Italia un primo areale di domesticazione è stato ipotizzato nell’Italia peninsulare (III-II millennio a.C.) e un secondo nella regione padano - veneta e nella parte della Toscana al margine settentrionale della penisola (I millennio a.C.) (Forni, 2007). Lo studio della coltivazione e domesticazione della vite si basa su dati provenienti da indagini archeologiche, fonti storiche, indagini archeobotaniche e recentemente anche da indagini di biologia molecolare. L’indagine archeobotanica si basa principalmente sullo studio dei vinaccioli. Il principale problema resta nella individuazione di metodi appropriati per la distinzione di varietà coltivate e selvatiche. Se sembra essere ancora problematica l’applicazione di tecniche di biologia molecolare (aDNA) ai reperti antichi (Manuen et al., 2003), Terral et al. (2010) hanno invece rivalutato i metodi archeometrici nello studio comparativo dei vinaccioli dei più importanti vitigni francesi e dei vinaccioli estratti in scavi archeologici in territorio francese. I dati archeobotanici provenienti dall’area veneta sono molto scarsi. Il nostro laboratorio ha avuto occasione di reperire vinaccioli in siti romani e preromani (Padova, Colli Euganei, Altino). In questo lavoro presentiamo i primi dati archeometrici emersi dallo studio di un elevato numero di vinaccioli dell’area archeologica di Montegrotto Terme (Colli Euganei, Padova). Il sito di via Neroniana frequentato sin dall’età del Bronzo, ha visto lo sviluppo di un importante insediamento romano imperiale e poi medievale. Dal riempimento naturale di una negativa del I a.C. – I d.C. (possibile canale di bonifica) sono stati estratti 51 vinaccioli, alcuni semi e polline di infestanti di coltivazioni ed anche polline di vite. Nell’insieme suggeriscono la presenza locale della vite e forse anche una sua coltivazione. Altri vinaccioli (1031) sono stati estratti da contesti antropici medievali che hanno rioccupato lo spazio dell’insediamento romano. Assieme a questi sono stati rinvenuti anche semi di piante infestanti. Le misure dei vinaccioli romani e di quelli medievali vengono confrontate tra loro e con le misure disponibili in letteratura di altri vinaccioli ritrovati nell’area veneta (Motella, 2002). I vinaccioli romani si distinguono da quelli medievali e sono simili a quelli preromani, riscontrati nella vicina Este. Questi elementi nell’insieme propongono la coltivazione della vite nei Colli Euganei nell’I a.C. – I d.C., finora mai documentata da reperti archeobotanici.

Forni G., 2007. In Corbini. P., Archeologia della Vite e del Vino in Etruria.Pp.69-81. Manuen et al., 2003. Journal of Archaeological Science, 30: 271-729. Mariotti Lippi M.e Mori Secci M., 2007. In Corbini. P., Archeologia della Vite e del Vino in Etruria.Pp.82-87. Motella S., 2002. In Ruta Serafini A., Este preromana, una città e i suoi santuari.Pp.198-203. Terral et al., 2010. Annals of Botany, 105: 443-455.

La ricerca è stata finanziata dal progetto PICAR - Cultural landscape and human Impact in Circum-mediterranean countries, PRIN 2008FJCEF4. (Scient. coord. A. M. Mercuri).

ORG-P-11 NUOVI DATI DENDROCRONOLOGICI PER L’ETÁ DEL BRONZO DALLE VASCHE VOTIVE DI NOCETO

N. Martinelli1, O. Pignatelli1, V. Garavaglia2, M. Cremaschi2, M. Pelfini2

1 Dendrodata s.a.s., Verona - [email protected] 2 Università degli Studi di Milano – Dipartimento di Scienze della Terra “Ardito Desio”

La vasca votiva rinvenuta a Noceto (Parma) costituisce un manufatto di straordinario interesse, per la sua unicità e l’importanza nella ricostruzione di aspetti della vita sociale dell’età del Bronzo, del tutto sconosciuti prima della sua scoperta (Bernabò Brea & Cremaschi 2009). Oltre ai numerosi aspetti posti in luce dalle ricerche ancora in corso -che si svolgono in collaborazione fra Soprintendenza Archeologica dell’Emilia Romagna e Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Milano- la conservazione delle tavole e pali che la compongono consente agli specialisti del legno di disporre di una ricca fonte di dati, unica nel suo genere, per cronologia e tipologia. Per la dendrocronologia, in particolare, le sequenze anulari ricavate dalle grandi travi del rivestimento esterno della prima vasca messa in luce sono venute a costituire la prima curva stazionale disponibile per il contesto terramaricolo (Cremaschi, Pelfini, Garavaglia 2009), finora rimasto ai margini delle ricerche sulla cronologia dell’età del Bronzo (Martinelli 2007). In questa occasione si presentano i risultati ottenuti dall’analisi di un primo gruppo di campioni provenienti dalla più antica vasca, sottostante e precedente all’installazione di quella già completamente scavata e studiata. Nel corso delle nuove indagini archeologiche intraprese nel 2010 sono stati sottoposti a prelievo dendrocronologico 22 elementi lignei della vasca inferiore, ancora in corso di scavo. La presenza dell’alburno, individuato su alcuni elementi, potrebbe consentire, oltre alla creazione di una nuova curva stazionale meglio replicata, anche l’identificazione dello scarto cronologico esistente tra le due costruzioni. Si potrebbe avere una conferma, e una precisazione, di quanto paiono suggerire i dati di scavo, ovvero di una sostituzione rapida della prima vasca, collassata su sé stessa, con la più recente.

Bibliografia Bernabò Brea M., Cremaschi M. (a cura di) 2009. Acqua e civiltà nelle terramare. La vasca votiva di Noceto, Università degli Studi di Milano, Skira Editore, Milano. Cremaschi M., Pelfini M., Garavaglia V., 2009. L’età della vasca e dendrocronologia preliminare, in M. Bernabò Brea, M. Cremaschi (a cura di) 2009. Acqua e civiltà nelle terramare. La vasca votiva di Noceto, Università degli Studi di Milano, Skira Editore, Milano, pp. 164-169. Martinelli N. 2007. Dendrocronologia delle palafitte dell’area gardesana: situazione delle ricerche e prospettive, in Contributi di archeologia in memoria di Mario Mirabella Roberti, Atti del XVI Convegno Archeologico Benacense, Cavriana 15-16 ottobre 2005, “Annali Benacensi”, XIII-XIV, pp. 103-120.

ORG-P-12 A PORTABLE X-RAY SYSTEM FOR IN-SITU XRF, XRD AND RADIOGRAPHY ANALYSIS OF CULTURAL HERITAGE METERIALS

A. Mendoza Cuevas1,2, F. Bernardini1, A. Cicuttin2, M. L. Crespo1, D. Dreossi3, C. Kwasi Nuviadenu1,4, L. Mancini3, C. Tuniz1,5

1 The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (UNESCO), Multidisciplinary Laboratory, Italy 2 Archaeometry Laboratory, Colegio Universitario San Geronimo de La Habana, Cuba 3 Elettra Sincrotrone Trieste, Italy 4 National Nuclear Research Institute, Ghana Atomic Energy Commission, Ghana 5 Centre for Archaeological Science, University of Wollongong, Australia

Scientific investigations of cultural heritage materials have received an impressive impulse with the development of portable instruments that can perform non-invasively in-situ analyses. Available systems are based either on different portable instruments, each carrying out a specific analysis or, more recently, on a single instrument capable of combining several analytical techniques. A new versatile system has been developed by the Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP) in collaboration with Sincrotrone Trieste S.C.p.A. (Trieste, Italy), as part of the EXACT (Elemental X-ray Analysis and Computed Tomography) project. EXACT is funded by Regione Friuli Venezia Giulia (Italy) and ICTP, and aims to develop innovative X-ray analytical tools for non-invasive studies of cultural heritage. This X-ray system allows exploiting three different techniques: analysis of chemical elements by X- ray fluorescence (XRF), identification of major chemical crystalline phases by X-ray diffraction (XRD) and radiography. It is based on light, compact and relatively low-cost components, including a set of low power X-ray tubes (Ag or Pd anode, first: 40 kV, 100 A: second: 50 kV, 200 A, and a third: 50 kV, 1 mA) and an X-ray energy dispersive detector. A setup for simultaneous energy-dispersive XRF and XRD in the reflection mode has been recently tested. Portable XRF spectrometers are widely used for the chemical in-situ characterization of cultural heritage materials. In some cases, the determination of major chemical crystalline phases by XRD is also necessary, e.g. for the identification of minerals and gems in sculptures. Complementary radiography analyses are used for the internal exam of gems, to confirm their natural origin and authenticity, to reveal the existence of subjacent images in paintings, and to inspect internal morphology of bones and other materials of archeological interest. Examples of applications in studies of green stone axes, ceramics and paintings will be presented. ORG-P-13 ANALISI PALINOLOGICHE PER LO STUDIO DELLE TRASFORMAZIONI DEL PAESAGGIO VEGETALE NEL SITO DI VILLA DEL CASALE DI PIAZZA ARMERINA - ENNA

Maria Chiara Montecchi1, Paola Torri1, Carla Alberta Accorsi2

1 Laboratorio di Palinologia e Paleobotanica, Dipartimento di Biologia, Università di Modena e Reggio Emilia, www.palinopaleobot.it 2 Studio “La Torretta”, Bologna, www.pollenflora.it

Villa del Casale di Piazza Armerina, oggetto di recenti scavi archeologici diretti da P. Pensabene Perez (Pensabene Perez 2010), è un sito di straordinaria rilevanza inserito nel Patrimonio Culturale dell’UNESCO. Nell’ambito dello studio multidisciplinare la ricostruzione del paesaggio vegetale è stata possibile grazie agli studi palinologici. Le misurazioni relative a percentuali e concentrazioni di polline raccolti da stratigrafie archeologiche ha, infatti, permesso di ricostruire i caratteri botanici principali delle aree circostanti la Villa Romana e il Sito Medievale e di confrontarne le differenze rispetto all’attuale. I campioni hanno mostrato concentrazioni polliniche variabili (102 – 104), stato di conservazione del polline mediocre-discreto e notevole diversità floristica (Montecchi 2010 e dati inediti). Dalle analisi è emerso un paesaggio vegetale che si evolve attraverso i secoli, ma che mantiene sempre una connotazione culturale. Fin dai campioni più antichi, infatti, le tracce polliniche sono già marcatamente segnate dall’influenza antropica. Questa può essere ravvisata nella bassa copertura boschiva (in media 11%), che indica l’esistenza di un’area aperta compatibile con la presenza delle strutture abitative, ma è soprattutto evidente negli indicatori antropici (coltivate e sinantropiche = 10%). Il paesaggio è dominato da prati/pascoli (59%). Ad una certa distanza dal sito, distribuite sulle colline circostanti, latifoglie quali querce caducifoglie, noccioli, frassini e in minima parte tigli e olmo, suggeriscono querceti misti mesofili. La presenza di polline di olivo-Olea europaea (0,6%), di leccio-Quercus ilex, di sughera-Q. suber tipo, di mirto-Myrtus e di ilatro-Phillyrea documenta la vegetazione mediterranea. Le aree umide sono abbastanza rappresentate negli spettri pollinici (in media 2%). Le piante erbacee costituiscono la copertura vegetale prevalente durante tutte le fasi di vita del sito e hanno particolare rilievo Cichorioideae, Gramineae spontanee e Asteroideae, seguite da Umbelliferae e Chenopodiaceae. Nel caso studiato esse sono indicatori di ambienti mediamente xerofili antropizzati. La connotazione antropogenica di tali ambienti è poi sottolineata dalla presenza significativa di piantaggini-Plantago, che includono molte specie di luoghi calpestati, e ortiche-Urtica dioca tipo, con specie nitrofile e ruderali. Sono testimoniate anche coltivazioni di cereali, che dovevano contribuire all’economia del sito in maniera significativa e che risultano più estese nella fase più antica. In particolare, due picchi di polline di cereali (fino a 20% nella Villa Romana) suggeriscono alcune ipotesi riguardanti il possibile trasporto di spighe e l’attività di stoccaggio e di lavorazione in loco. Sebbene siano attestati cambiamenti nella storia pollinica del sito, sembra che le diverse culture che si sono succedute si siano integrate progressivamente, senza drastiche cesure, almeno per quanto concerne l’uso e le procedure riguardanti le piante e la trasformazione del paesaggio vegetale. Il vero drastico cambiamento avviene con il passaggio all’attuale (camp. di muschio), quando sono testimoniati ampi spazi destinati alla coltivazione di olivi e impianti ornamentali che includono alberi esotici quali specie di Eucalyptus.

Montecchi M.C. 2010, “Indagini archeopalinologiche e microantracologiche nell’insediamento medievale nell’area della Villa del Casale di Piazza Armerina (Enna), con dati pre- e postmedievali”. Tesi di Dottorato di Ricerca in “Scienze e Tecnologie per l’Archeologia e i Beni Culturali”, sede amministrativa Università di Ferrara. Pensabene Perez P. 2010 (a cura di), “Villa del Casale e il territorio di Piazza Armerina tra tardo antico e medioevo”, L’Erma di Bretschneider, Roma. ORG-P-14 UNIFORMITÀ MORFOBIOMETRICA IN ACCUMULI DI CEREALI SELVATICI DELL’OLOCENE INIZIALE NEL SAHARA CENTRALE: SPIGHETTE DI PANICUM, ECHINOCHLOA E SORGHUM

Linda Olmi 1, Simone Sala 1, Laura Arru 2, Anna Maria Mercuri 1

1 Laboratorio di Palinologia e Paleobotanica, Dipartimento di Biologia, Università di Modena e Reggio Emilia 2 Plant Physiology Lab, Dipartimento di Scienze Agrarie e degli Alimenti, Università di Modena e Reggio Emilia

Il riparo sottoroccia di Takarkori, localizzato nel massiccio montuoso del Tadrart Acacus (Libia sud-occidentale, Sahara centrale) e datato tra ca. 9000 e 4500 anni dal presente, è stato scavato e studiato dalla Missione Archeologica Italo-Libica nell'Acacus e nel Messak, diretta da Savino di Lernia (Sapienza Università di Roma). Il sito ha restituito particolari accumuli vegetali, in ottimo stato di conservazione, che hanno permesso approfondimenti su aspetti legati alle piante di uso alimentare, su possibili altri usi e, più in generale, sul rapporto uomo-piante. Tra gli oltre 50 accumuli rinvenuti, attenzione particolare meritano i 35 contenenti principalmente cereali selvatici, raccolti e trasportati all’interno di questo come di altri ripari sin dall’Olocene iniziale. Alcuni di essi sono pertinenti alle prime fasi di occupazione di Takarkori (cacciatori-raccoglitori). L’ottimo stato di conservazione delle spighette di cereali selvatici trovate in accumuli ha incoraggiato lo studio di questi reperti attraverso analisi molecolari e morfometriche, per il loro riconoscimento e quantificazione, e soprattutto per lo studio delle modalità con cui si originò l’accumulo. In particolare, sono state sottoposte ad analisi morfometrica 50 spighette scelte in modo random di Panicum (accumulo n.8136, US132-T23), 50 di Echinochloa (accumulo n.8136, L132, T23) e 50 + 50 di Sorghum (accumulo n.1423, US369-Q15 e accumulo n.7040, US103-S27). Tutti gli accumuli da cui sono state estratte le spighette per le analisi risalgono alla cultura Late Acacus, la fase più antica di occupazione del sito e quella in cui gli stessi accumuli appaiono più selezionati e meglio conservati. Per ogni spighetta sono state effettuate ed elaborate digitalmente le immagini attraverso uno stereomicroscopio Leica CLS 100x collegato ad una fotocamera digitale NIKON Digital Sight DS- U1; le foto sono state rilevate con il programma NIS-Elements F 2.20 e le misure del diametro massimo e minimo di ogni spighetta sono state elaborate con il programma ImageJ. Dal calcolo del valore medio e della deviazione standard è emerso che le spighette di ogni accumulo sono molto omogenee e uniformi: - Panicum (accumulo n. 8136): 1,26 ± 0,06 mm x 2,03 ± 0,06 mm - Echinochloa (accumulo n. 8136): 1,36 ± 0,07 mm x 2,07 ± 0,12 mm - Sorghum (accumulo n. 1423): 2,46 ± 0,14 mm x 6,43 ± 0,43 mm - Sorghum (accumulo n. 7040): 2,20 ± 0,13 mm x 6,38 ± 0,26 mm L'analisi morfometrica effettuata sulle spighette di Sorghum provenienti da due accumuli distinti ha inoltre messo in luce una uniformità di misure che non è variata significativamente nello spazio e nel tempo. L’analisi morfometrica ha dunque confermato le osservazioni a vista, mostrando che le spighette sono estremamente omogenee per forma e dimensioni. Ciò avvalora l’ipotesi di un accumulo non casuale delle spighette stesse.

Fondi: Progetto PICAR (2008FJCEF4, coord. AMM) ORG-P-15 UN CIMITERO RUPESTRE DI EPOCA TARDOANTICA IN SICILIA: STUDIO INTERDISCIPLINARE DELL’AMBIENTE E DEI REPERTI ARCHEOLOGICI .

Palla F.1, Billeci N.1, Mancuso F.P.1 , Sineo L.1 Caruso G.2

1 Università Degli Studi di Palermo, Dipartimento di Biologia Ambientale e Biodiversità, Via Archirafi 38, 90123 Palermo, Italy. [email protected] 2 ARCHEOCLUB d’Italia sede di Licodia Eubea, Corso Umberto 232, 95040, Licodia Eubea (CT).

Nel sito rupestre denominato “Grotta dei Santi”, localizzato in contrada Alia nella Sicilia Sud- orientale, al fine di attuare adeguate strategie di conservazione e fruizione sostenibile, è stato realizzato uno studio interdisciplinare finalizzato alla caratterizzazione dell’ambiente e al recupero delle testimonianze storico-artistiche. Il sito in oggetto è composto da un’area liturgica (antro della crocifissione) e un’area sepolcrale (antro delle sepolture). Il progetto di recupero ha previsto la caratterizzazione delle biocenosi presenti, il monitoraggio microclimatico, il recupero e analisi di reperti scheletrici umani. La struttura di questo ambiente semi-confinato, in cui sono stati riscontrati particolari valori di temperatura e %UR, una copiosa percolazione d’acqua e la presenza di diverse sorgenti di luce naturale, ha determinavano condizioni ideali per lo sviluppo di macro e microsistemi biologici. In particolare sono stati caratterizzati, mediante tecniche di microscopia ottica e confocale a scansione laser (M.O., C.L.S.M.) e analisi molecolare (PCR, sequenziamento, analisi delle sequenze), diversi biofilm, variamente pigmentati che ricoprono quasi interamente le superfici dell’antro delle sepolture. E’ stata in particolare determinata la presenza di una complessa biocenosi composta da briofite e specie erbacee quali Adiantum capillus-veneris e Parietaria judaica, in associazione con cianobatteri delle specie Cyanobium spp. ed Oscillatoria sp. Infine sono stati identificati degli insetti appartenenti all’ordine dei Diptera Brachicera, la cui proliferazione è legata alla presenza di fonti nutrizionali quali detriti di natura organica. Inoltre, da una delle sepolture dell’omonimo antro, sono stati recuperati numerosi reperti scheletrici riconducibili a un numero minimo di tre individui, due adulti ed un sub-adulto. L’analisi dell’impianto sepolcrale permette di definire un utilizzo ripetuto nel tempo, mostrando due sepolture secondarie rimaneggiate e una terza, evidentemente successiva, in cui l’inumato (in giacitura primaria) mantiene una discreta connessione anatomica e in posizione supina. Sui campioni scheletrici sono state applicate le correnti metodologie di analisi antropometrica e antroposcopica, al fine di determinare i parametri biologici e patologici degli individui.

Gli autori ringraziano il Parco Archeologico della Ceramica del Calatino per la disponibilità e la collaborazione mostrata in questo studio.

ORG-P-16 CONTRIBUTO ALLA DENDROCRONOLOGIA TARDO-OLOCENICA DI ABIES ALBA NELL’APPENNINO LIGURE

Claudia Parola1, Roberto Maggi2, Carlo Montanari1

1 LASA-DipTeRis – Università di Genova; 2 Direzione Regionale per i Beni Culturali e Paesaggistici della Liguria

Vengono presentati i risultati di uno studio dendrocronologico riguardante un accumulo di tronchi subfossili di abete bianco (Abies cfr. alba Mill.), riferibili ad un intervallo di tempo compreso tra circa 4000 BP e il periodo romano. Il deposito è stato rinvenuto nel sito Mogge di Ertola (1115 m, Val d’Aveto - Appennino Ligure) nell’ambito di una ricerca di archeologia ambientale (AA.VV. 2005). Numerosi studi di natura diversa (analisi archeologiche, palinologiche, antracologiche, xilologiche, geologiche, micromorfologiche, geofisiche, ecc.) sono stati condotti nell’ambito di più campagne di scavo e in laboratorio (Guido et al. 2003; Gagliardi 2005; Parola et al. 2009), ottenendo informazioni riguardo alla storia del bosco appenninico (es. dominio e scomparsa dell’abete bianco) e all’uso delle risorse ambientali. Analisi dendrocronologiche di 17 tronchi di età variabile tra 14 e 170 (non sempre si è conservata una serie di cerchie intera) e cronologia compresa tra c. 4000 e 2000 BP hanno permesso di mettere in luce la sequenza di vita degli alberi, attraverso la costruzione di una cronologia fluttuante. Ciò costituisce anche un contributo per la definizione di una curva di riferimento regionale dell’abete bianco. Si sono acquisiti anche elementi utili alla comprensione della correlazione tra risorse ambientali e loro utilizzo e tra fitopatogeni e crisi dell’abete (Montanari e Guido 2011). I processi tafonomici della torbiera sono analizzati confrontando i risultati delle curve dendrocronologiche con la posizione dei tronchi definita nelle sezioni stratigrafiche e nelle planimetrie prodotte durante lo scavo archeologico del sito.

AA.VV. 2005, Relazione sulle attività svolte nell’ambito della campagna di archeologia ambientale 2005 (Mogge di Ertola, Rezzoaglio – GE, 11.07 – 19.08.2005), interim report, depositato presso Direzione Regionale per i Beni Culturali e Paesaggistici della Liguria, Genova. GAGLIARDI C. 2005, Analisi archeobotaniche per l’archeologia ambientale delle zone umide dell’Appennino Ligure, Tesi di Laurea in Scienze Naturali, Università degli Studi di Genova. GUIDO M. A., MENOZZI B. I., MONTANARI C., SCIPIONI S. 2003, Il sito Mogge di Ertola come potenziale fonte per la storia ambientale del crinale Trebbia/Aveto, in Archeologia Postmedievale 6 (2002): 111–116. MONTANARI C., GUIDO M.A. 2011, Who has wiped out the silver fir (Abies alba Mill.)? Clues of pathogens in the Ligurian Apennines, Boll.Musei Ist. Biol.Univ.Genova, 73: 214. (www.bmib.it) PAROLA C., CHERUBINI P., MONTANARI C. 2009, Approccio dendrocronologico alla storia dell’Abete bianco (Abies alba) nell’Appennino Ligure, In Di Marzio P., Fortini P., Scippa G. (a cura di), Le scienze botaniche nella cultura e sviluppo economico del territorio. Atti 104° Congr. Naz. Soc. Bot. Ital., Campobasso, 16-19.09.2009: 266.

ORG-P-17 AN ARCHAEOMETRIC STUDY OF THE ARTIFACTS RECOVERED IN THE CHRISTMAS CAVE (WESTERN BANK OF THE DEAD SEA)

Kaare Lund Rasmussen1, Francesca Modugno2, Ilaria Degano2, Maria Perla Colombini2, Johannes van der Plicht3, Leila Birolo4, Jan Gunneweg5, Amos Frumkin6, and Greg Doudna7

1 Institute of Physics and Chemistry, University of Southern Denmark, Campusvej 55, DK-5230 Odense M, Denmark ([email protected]) 2 Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italia ([email protected]) ([email protected]) [email protected]) 3 Center for Isotope Research, Nijenborgh 4, 9747 AG Groningen, the Netherlands, and Faculty of Archaeology, Leiden University, P.O. Box 9515, 2300 RA Leiden, the Netherlands ([email protected]) 4 Dipartemento di Chimica organica e Biochimica, Università degli Studi di Napoli Federico II, Napoli, Italia ([email protected]) 5 Institute of Archaeology, Hebrew University, Jerusalem, Israel ([email protected]) 6 Hebrew University, Geography, Cave Division, Jerusalem, Israel ([email protected]) 7 Columbia College, 13910 45th Avenue NE #802, Marysville, WA 98271, USA ([email protected])

The Christmas Cave, situated in the Western bank of the Dead Sea, South of Qumran, was found and excavated in the winter 1962-63 by John Marco Allegro who was one of the members of the original team of Dead Sea Scrolls readers. The archaeological objects recovered were brought to the École Biblique et Archéologique Française in Jerusalem. Later on, the knowledge about the position of the Christmas Cave was lost. However, the cave was re-discovered in 2009. According to archaeologists (Porat et al. 2009) the cave was last used as a refuge during the Bar Kokhba revolt (132-136 CE). A physical-chemical study on selected artifacts recovered from the Cave is in course, in order to verify this hypothesis. Preliminary results obtained by radiocarbon dating of the charcoal and dung indicate a habitation period stretching from the Neolithic to after the Bar Kokhba revolt. Analytical protocols based on GC/MS and LC-MS/MS methods have been used to analyse the complex organic mixtures found in the extracts of pottery fragments. The analytical results highlight a pattern of mono- and di-carboxylic fatty acids, and alcohols, addressing to lipids of both plant and animal origin. Long chain ketons also occur in one sample, suggesting a heating process, e.g. cooking.

Porat, R., Eshel, H., Frumkin, A., 2009. The Christmas Cave in the lower part of Nahal Kidron. In: Refuge caves of the Bar Kokhba Revolt, Vol. 2. Israel Exploration Society (Hebrew), p. 31-52, 2010. ORG-P-18 PALINOLOGIA APPLICATA AL SITO DI SAN VINCENZO - STROMBOLI (BRONZO MEDIO) PER UNO STUDIO DI RICOSTRUZIONE ARCHEOAMBIENTALE

Eleonora Rattighieri*, Assunta Florenzano*, Anna Maria Mercuri*, Sara Tiziana Levi**

*Laboratorio di Palinologia e Paleobotanica, Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia (www.palinopaleobot.unimore.it) ** Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia

Lo scavo condotto nel sito di San Vincenzo a Stromboli - Eolie, ha per oggetto un villaggio dell’orizzonte evoluto della facies di Capo Graziano (Bronzo Medio 1-2, XVII-XVsec. a.C.). Le indagini archeologiche sono parte di un ampio progetto che ha come obiettivo la prosecuzione di ricerche iniziate trent’anni fa da Madaleine Cavalier (Cavalier 1980). Durante la campagna di scavo 2009, campioni pollinici sono stati prelevati in sequenza verticale da un saggio di scavo con livelli dell’età del bronzo e fasi successive (Levi et al. 2011). Le analisi sono state eseguite per ottenere la ricostruzione del paesaggio vegetale coevo e successivo alla fase di vita dell’abitato (Rattighieri et al. in stampa). Nel complesso lo stato di conservazione del polline, pur con segni di degradazione chimica (assottigliamento o riarrangiamento) e fisica (rottura o accartocciamento), è risultato sufficiente per l’identificazione. Nei campioni del bronzo, sono stati osservati talvolta granuli con esina “levigata” o con colorazione giallo-brunastra, con livello di deterioramento maggiore di quello osservato nei campioni di età successiva. La concentrazione pollinica è risultata mediamente alta (ca. 10.200 p/g) con ampie differenze tra i campioni. Gli spettri pollinici hanno permesso di ricostruire un paesaggio con una copertura boschiva rada o distante dal sito (in media, 11%), e una significativa componente arbustiva: boscaglie a querce caducifoglie con ginepro, pochi elementi termofili quali olivo. Arbusti o alberi igrofili, come i salici, con idrofite (ninfee) ed elofite (Typha/Sparganium), segnalano la presenza di acqua dolce che, vista la conformazione dell’isola, potrebbe essere legata agli accumuli d’acqua piovana e ad eventi torrentizi. Diffusi negli spettri anche gli indicatori di prato/pascolo, come ad esempio polline di Trifolium e spore fungine (fino a 11.000 spore fungine/grammo). E’ interessante, inoltre, che nei livelli del bronzo non sia stato trovato polline di cereali. La significatività degli indicatori di pascolo e l’assenza dei cereali suggerisce che l’economia della popolazione fosse basata sull’allevamento di animali domestici. Il paesaggio vegetale dei periodi successivi all’età del bronzo e recenti indica un ambiente con maggiore vegetazione arborea e arbustiva che quadruplica rispetto ai campioni del bronzo (mediamente da 11% a 41%). Nello spettro attuale, oltre ad una maggior presenza di legnose Mediterranee e igrofile, sono presenti quantità significative di Avena/Triticum gruppo (2%), la cui coltivazione nell’isola risulta abbandonata da circa trent’anni. Gli elementi floristici suggeriscono che durante l’età del bronzo l’isola fosse interessata da una situazione climatica più fresca e arida dell’attuale. In tale situazione, il salice doveva essere diffuso ma probabilmente salice e soprattutto olivo erano sfruttati in epoca preistorica come combustibile e materiale da costruzione (Fiorentino 1998). Questa attività antropica potrebbe essere tra le cause che hanno determinato negli spettri pollinici antichi valori assai più bassi di quelli osservati in quelli recenti (Salix = 1% vs 17%; Olea = 1,5% vs 6%).

Cavalier M. 1981, Villaggio preistorico di San Vincenzo, Sicilia Archeologica, nn. 46-47: 27-54 Fiorentino G., 1998, Le risorse vegetali. In: Cinquepalmi A., Radina F. (a cura di) - Documenti dell’età del bronzo. Ricerche lungo il versante adriatico pugliese. Schema Editore, Fasano, pp. 211-221. Levi S.T., Bettelli M., Di Renzoni A., Ferranti F., Martinelli M.C. cds (2011), 3500 anni fa sotto il vulcano. La ripresa delle indagini nel villaggio protostorico di San Vincenzo a Stromboli, Rivista di Scienze Preistoriche, LXI. ORG-P-19 CHARACTERISATION OF QI-LACUER IN ARCHAEOLOGICAL SAMPLES BY MEANS OF IN-SITU THERMALLY ASSISTED PYROLYSIS– SILYLATION GC-MS

Diego Tamburini1, Ilaria Bonaduce1, Catharina Blaensdorf2, Maria Perla Colombini1

1 Dipartimento di Chimica e Chimica Analitica, via Risorgimento 35, Pisa, Università di Pisa 2 Technische Universitaet Muenchen, Lehrstuhlfur Restaurierung, Kunsttechnologie und Konservierungswissenschaft, Oettingenstrasse 15, D-80539 Muenchen, Deutschland

This paper presents an analytical investigation to characterise and identify qi-lacquer (Chinese lacquer; urushi in Japanese) in archaeological objects. Qi-lacquer is obtained from the sap of Rhus vernicifera, Rhus succedanea, and Melanorrhoea usitate, found in East Asia. Over 60% of the sap is made of catechol derivatives that contain several aliphatic double bonds, which are subject, after exposure to light, to polymerisation reactions. Due to the chemical nature of the bonds present in this polymer, the most suited analytical approach for its characterisation by GC-MS is the coupling on line with pyrolysis. The high number of polar moieties present in the polymer and originating from pyrolysis requires the assistance of derivatising agents to be used in situ. In this paper the characterisation of pure samples, reference paint layers and archaeological objects for Chinese polychrome sculptures is achieved by using, for the first time, in-situ thermally assisted Py-GC-MS using a silylating agent: hexamethyldisilazane (HMDS). The study reveals that big changes take place in the resin, even after a small number of years, leading to a variety of different chromatographic profiles. Despite this, it was possible to select an analytical strategy which was successful in identifying the resin in archaeological objects hundreds of years old. This paper presents the recognition of chromatographic profiles of catechols and aliphatic compounds, as well as the detection of molecular biomarkers in the better preserved resins of archaeological and reference objects.

BIBLIOGRAFIA John S. Mills, Raymond White, The Organic Chemistry of Museum Objects, Butterworth-Heinemann Ltd., 1987, 1994, p.118 J.B. Lambert, J.S. Frye, G.W. Carriveau, Archeometry, 33, 1991, 87 N. Niimura, T. Miyakoshi, Surf. Interface Anal., 29, 2000, 381-385 N. Niimura, International Journal of Mass Spectroscopy, 284, 2009, 93-97

ORG-P-20 LA CONCENTRAZIONE DEI POLLINI DI CASTANEA NELLE CAROTE DI UN SITO ARCHEOLOGICO DEL CENTRO ITALIA FUNZIONALE ALLA RICOSTRUZIONE AMBIENTALE INTORNO AL III° SEC. A.C.

V. Timorato 1, A. Leccese 2, I.M. Pinnola2 , E. Tedeschini 1

1 Dipartimento Biologia Applicata - Università degli Studi di Perugia Borgo XX giugno, 74 06121 Perugia 2 Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali - Università degli Studi di Perugia Borgo XX giugno, 74 06121 Perugia

Nel Centro Italia, la «Valle Umbra» (residuo sud-est del ramo Plio-pleistocenico del Bacino Tiberino) è una vasta depressione caratterizzata da un drenaggio difficile. Nel corso di tre millenni, la tettonica e le variazioni climatiche hanno determinato nella zona l’avvicendarsi di periodi di quasi totale sommersione con periodi di secca, durante i quali, prosciugandosi le acque, l’area era accessibile e sfruttabile da parte dell'uomo. Nel III° secolo a.C. documenti storici riportano la presenza di un enorme lago (Lacus Umber) che copre gran parte del fondovalle mentre, nei terreni circostanti, leggermente rialzati (terra di Mevania), è documentata la presenza di insediamenti etruschi e romani (a partire dal VII al III ° sec. a.C). In terra di Mevania, che oggi ospita la città di Bevagna, sono state recentemente ritrovate le rovine di un tempio romano in uso probabilmente, dal II°sec a.C al III° Sec d.C., in una zona paludosa, sommerse da circa 2 metri di suolo. Per lo studio dell’insediamento e per comprendere meglio le vicissitudini ecologico-ambientali che hanno caratterizzato il luogo, l’area è stata indagata parallelamente dal punto di vista pedologico e palinologico. Sulla parete di scavo, interna alla zona archeologica, sono stati ricavati 7 gradoni nel tentativo di identificare i diversi orizzonti di suolo, dal livello dei reperti fino alla superficie. In ogni gradone sono state prelevate 2 carote di terreno orizzontali distanziate di circa 15 cm per l’analisi palinologica. Un dato sorprendente è emerso dalla analisi dei campioni di terreno prelevati a 180- 200 cm, in cui sono stati ritrovati pollini prolati, tri-colporati, con Asse Polare (P) di dimensioni 13,540 μm indicatori della presenza di un insediamento e consistenti con le attività agricole. L’importanza di questo risultato si deve alla assoluta incompatibilità tra il genere Castanea e il tipo di suolo riscontrato, poco umifero e fortemente calcareo, nonché all’altitudine della zona di studio (190 m s.l.m.). Questo dato ha richiesto un supplemento di indagine. Altri campioni di suolo sono stati prelevati all’interno del sito e a circa 100 cm fuori del perimetro di scavo fino a 400 cm di profondità e hanno evidenziato la presenza costante di 2 sequa separati da uno strato di frammenti di laterizi e altro materiale antropico all’interno del sito e, al di fuori di esso, da materiale fluviale. Quest’ultimo ospita una falda risaliente che, indagata in maniera suppletiva (12 trivellazioni con raggi di 50, 100 e 200 m aventi la zona archeologica come centro), ha messo in evidenza a circa 2 m di profondità, uno strato di 30-40 cm di spessore, contenente ciottoli arrotondati con diametri da 30 a 60 mm misti a materiale più fine. Sulla base di queste risultanze è stato ipotizzato il tracciato di un antico corso d’acqua che, scendendo dai rilievi circostanti (attuali località Trevi o di Spoleto) con una discreta energia, abbia attraversato la Valle Umbra in direzione nord-ovest, trasportando verosimilmente tra i detriti anche i pollini di genere Castanea di cui è ancora ricca l’area di origine del corso d’acqua. ORG-P-21 THERMOANALYTICAL STUDY OF HUMAN FOSSIL BONES FROM AN ARCHAEOLOGICAL SITE OF MIDDLE NILE (FIRST RESULTS).

M. Tomassetti1, F. Marini1, L. Campanella1, A Coppa2

1 Department of Chemistry, University of Rome “La Sapienza”. P.le Aldo Moro, 5 – 00185, Rome, Italy 2 Department of Environmental Biology, University of Rome “La Sapienza”. P.le Aldo Moro, 5 – 00185, Rome, Italy

In this communication, the first results obtained from thermal analysis of fossil bones belonging from an important archaeological site are reported. The samples analysed are from necropolis of El Geili, in the middle Nile. On the basis of the information reported in literature, in this archeological site fossil bones of different ages, Neolithic, Meroitic and Christian, should be present [1]. Several samples were subjected to TG and DTG analysis and the main steps in the thermogravimetric curves were analyzed. First TG-DTG step “a” is connected with the moisture loss; step “b”, due to collagen decomposition, includes sometimes two DTG peaks, other times only one DTG peak; at higher temperatures some different TG-DTG steps are related with carbonates decomposition. Using the main thermal data ( temperatures of DTG peaks, mass loss, recorded in principal steps and values of TG residue at 1000 °C) it was possible to assembly a suitable table of numerical data, used as dataset for chemometric processing of data. The PCA representation evidenced a good separation of all the studied samples in two different main clusters. On the basis of studies published by G. Szoor [2], probably the separation of samples in two classes can be attributed to different age of bones from different burials, however other reasons could be responsible of the differences found in the TG - DTG curves and consequently of the separation in two different classes of the analysed samples, as was well evidenced by the chemometric representation, therefore further investigations will be necessary for this purpose.

References [1] A. Coppa, A.M. Palmieri, in El Geili, The history of a middle Nile environment, I Caneva, (Ed.), Cambridge Manografhs in African Archaeology 29 BAR International Series 424 (1988), pp. 275-302. [2] G. Szoor, J. Thermal Analysis, 23 (1982) pp. 83-91.

ORG-P-22 A PORTABLE X-RAY MICROTOMOGRAPHY SYSTEM FOR CULTURAL HERITAGE AND PALEONTOLOGY

C. Tuniz1,2, D. Dreossi3, L. Mancini3, F. Bernardini1, N. Sodini3, M. L. Crespo1, A. Cicuttin1, A. Mendoza Cuevas1,4

1 The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (UNESCO), Multidisciplinary Laboratory, Italy 2 Centre for Archaeological Science, University of Wollongong, Australia 3 Elettra Sincrotrone Trieste, Italy 4 Archaeometry Laboratory, Colegio Universitario San Geronimo de La Habana, Cuba

A portable computed X-ray microtomography (microCT) system has been built by the Abdus Salam International Centre of Theoretical Physics (ICTP) in collaboration with Sincrotrone Trieste S.C.p.A. (Trieste, Italy). The project named EXACT (Elemental X-ray Analysis and Computed Tomography) is funded by Regione Friuli Venezia Giulia (Italy) and ICTP, and aims to develop innovative X-ray analytical tools for non-invasive studies of cultural heritage objects and paleontological finds. MicroCT generates 3D images from a large series of 2D radiographs, using specific mathematical algorithms. Materials microstructure can be studied at micrometer scale by using virtual sectioning. The resolution of the instrument can be enhanced exploiting phase-contrast effects. MicroCT data can be also used for quantitative analyses of morphological and textural parameters. This microCT system has been specifically designed for the investigation of large objects (with dimensions up to 20 cm and a weight up to 15 kg) at 50-100 micron resolution. Smaller volumes can be also studied with spatial resolution of the order of 5-10 micron. X-rays are produced by a Hamamatsu microfocus X-ray source (150 kV max. voltage, 500 A max. current, 5 micron min. focal spot size). The detector is a Hamamatsu CMOS flat panel coupled to a fiber optic plate under the GOS scintillator. The source-detector system and the sample manipulator are mounted on a flexible mechanical setup. Detector and movement system have been selected among several available choices to perform at high precision and, at the same time, to be transportable. The overall configuration has been designed to develop an instrument that can be transported and mounted in museums and other locations to perform in-situ analysis of precious samples. A lead- shielded cabinet is being presently used to operate the microCT in the ICTP laboratory. Examples of the first microCT analyses in archaeological and palaeontological applications will be presented. ORG-P-23 LA PIROGA MONOSSILE DEL PIAVE: CARATTERIZZAZIONE FISICO-ANATOMICA DEL LEGNO.

Tiziana Urso1, Alan Crivellaro1, Mattia Fuser2

1 Dipartimento Territorio Sistemi Agroforestali, Università di Padova 2 Tecnologo del legno

Nell’alveo del fiume Piave, nel comune di Ponte di Piave (Treviso), è stata occasionalmente rinvenuta una piroga lignea divisa in due tronconi. La datazione della piroga fa risalire il manufatto all’alto Medioevo. L’imbarcazione è stata recuperata e sottoposta a studi di caratterizzazione fisico- anatomica del legno, prima di decidere i più opportuni interventi per una sua adeguata musealizzazione. Il legno rimasto a lungo immerso in acqua o nel fango, infatti, una volta esposto all’aria, va incontro a rapidi processi di degrado; inoltre i ritiri dimensionali conseguenti alla perdita di acqua sono molto elevati e producono deformazioni, collassi e spaccature. Solo conoscendo l’entità del degrado e le caratteristiche fisiche del legno è possibile programmare un adeguato intervento di consolidamento. Su alcuni frammenti del manufatto, adeguatamente lavorati, sono state determinate alcune proprietà fisiche: la massa volumica, il massimo contenuto di acqua (MWC) e i ritiri dimensionali. Lo studio delle sezioni anatomiche al microscopio ottico ha permesso l’identificazione della specie legnosa e una valutazione del degrado biologico a livello di parete cellulare. La piroga, costituita da legno di quercia (con più probabilità Farnia, Quercus robur L.), è degradata da funghi della carie soffice e da batteri, e ha un elevato MWC e una bassa densità basale residua. La determinazione della specie legnosa, del degrado biologico e la caratterizzazione fisica hanno permesso di contribuire ad una più approfondita conoscenza del reperto e all’individuazione dei più opportuni metodi di conservazione.

ORG-P-24 CARATTERIZZAZIONE ANALITICHE SU RESIDUI DI CONTENUTO DI ANFORE DI ETA’ ROMANA ALTO IMPERIALE PROVENIENTI DALLO SCAVO DI MODENA – PARCO NOVI SAD

P. Zannini*, P. Baraldi , M. Magoni, S. Minghelli

Università di Modena e Reggio Emilia – Dipartimento di Chimica Via G. Campi, 183 – 41125 Modena [email protected]

Nel corso dei lavori, iniziati nel 2009, per la realizzazione di un grande parcheggio sotterraneo in prossimità del centro storico di Modena sono venuti alla luce importantissimi e numerosissimi reperti, fra cui svariate centinaia di anfore di età romana, alto imperiale, di cui alcune ( 8 ) riportanti all’ esterno un titulo picto, riportante una dichiarazione di contenuto. Alcune di queste anfore erano anche in ottimo stato di conservazione ed avevano, aderenti alle pareti ed al fondo, abbondanti tracce di contenuto originale. In accordo con la Soprintendenza competente si è potuto campionare questi residui, per sottoporli ad analisi chimico-strumentali atte a definire, se possibile, la natura del contenuto originale e la corrispondenza con la dichiarazione di contenuto esterna. A questo scopo sono state fatte analisi composizionali FRX, analisi strutturali sugli impasti ceramici DRX, spettroscopie FTIR e Raman e, previa opportuni trattamenti di solubilizzazione e reazione, indagini GC-MS ed SPME, oltre che analisi in spettroscopia Raman e FRX sugli inchiostri utilizzati per le scritte esterne. I risultati ottenuti hanno permesso di realisticamente ipotizzare un contenuto antico di garum, condimento a base di pesce e spezie, come effettivamente dichiarato nei tituli picti, e la probabile tracce di contenuto di vino in un’ unica anfora, più che dal pattern cromatografico dall’ abbondante presenza di piombo nel residuo.

METALLI

ORALI

MET-O-1 FINAL BRONZE AGE COPPER SLAGS FROM LUSERNA (TRENTINO , ITALY)

Anna Addis 1, Ivana Angelini 1, Gilberto Artioli 1

1 Department of Geosciences, University of Padua, Via Gradenigo 6, I-35131, Padua, Italy

Luserna is located in the Eastern Trentino area (North-East Italy). This area is well known for its protohistoric copper smelting sites, many of these archaeometallurgical sites, such as Luserna, are dated to Alpine Final Bronze Age. The archaeological excavation in the Luserna site is in progress and is carried out by the “Soprintendenza per i beni librari archivistici e archeologici di Trento” (dir. Franco Nicolis) with the collaboration of Paolo Bellintani and Elena Silvestri. A systematic investigation of the smelting slags found in Luserna were carried out, with the aim of understanding the copper extraction processes and defining the level of metallurgical technology achieved. Over 80 slag samples were analysed for macroscopic features and preliminarily classified into four morphological types, according to the literature: coarse/cake slags and flat/Plattenschlacke slags, as well as two new typological classes tentatively referred as flat-thick and massive. On the basis of the statistical analysis of density, the most representative slags of each group were analysed by X- ray powder diffraction (XRPD), optical microscopy (OM-RL and OM-TL) and electron microscopy (SEM-EDS). The purpose of the experimental investigation is to determine: 1) the technological level of the processes performed on the site, 2) the copper extraction efficiency, and 3) the possible use of different working-steps in the metal production. Moreover, on selected samples lead isotope analyses have been carried out by multi collector ICP mass spectrometry (MC-ICP-MS) in order to identify the provenance of the smelted minerals and the contribution of each component of the mineral charge (silicates, copper prills, ore relicts or reacted sulphides) to the final values of the lead isotope ratio. Quartz, mostly present as a relict phase with typical rounded shape, is the most abundant mineral in the coarse slags (mean value 72 wt %, by quantitative XRPD analysis using the RIR method). Fayalite, a newly formed phase crystallizing in the silicate matrix, is the second most abundant mineral (18 wt%), and it is present with different morphologies derived from the slag cooling history, ranging from euhedral to subhedral. Low amount of partially reacted chalcopyrite are trapped within the major minerals in the coarse slags. Compared to the other types of slags, the sulphides present in the coarse slags are only partially reacted and the transformation into copper- rich sulphides (matte) occurred mainly the grain fractures. Massive slags are characterized by higher amounts of fayalite and magnetite (55 wt% and 27 wt% respectively), whereas quartz is hardly detected by X-ray diffraction. The chalcopyrite relicts present in these slags displays advanced conversion into very copper-enriched sulphides and metallic copper. The latter is present in droplets, surrounded by recrystallized magnetite. The flat slag group is characterized by the highest amount of fayalite (mean 70 wt%) and the lowest amount of quartz. Optical microscopy investigation reveals the widespread occurrence of magnetite and matte, both finely dispersed within the fayalitic matrix. In addition to the typically observed chain morphology, the fayalite also displays prismatic habit, suggesting different cooling rates. The characterisation of the mineral phases suggests that the flat-thick slags do not form a homogeneous group, since it includes slags that can be defined either massive or flat based on the mineralogical and textural features. The results of the analyses lead to exclude the presence of one single metallurgical step of copper extraction. The different proportions of the unreacted minerals versus the newly formed phases and the abundance of metallic copper into the three different groups, indicate a smelting process performed in at least two steps, possibly three, related to three different levels of matte enrichment, copper reduction and separation efficiency. MET-O-2 NON INVASIVE CHARACTERIZATION OF ENEOLITHIC ARSENIC RICH METAL ARTEFACTS THROUGH TIME OF FLIGHT NEUTRON DIFFRACTION (TOF-ND) AND NEUTRON RESONANCE CAPTURE ANALYSIS (NRCA)

E. Barzagli1, F. Grazzi1, A. Scherillo 1,2, P. Pallecchi 3, A. Vigliardi 4, A. Pietropaolo 5, G. Festa 5, M.Zoppi 1

1 Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto dei Sistemi Complessi, via Madonna del Piano 10, Sesto Fiorentino (FI), Italy 2 Science and Technology Facility Council, ISIS Facility, Chilton, Didcot, OXON, UK 3 Soprintendenza per i Beni Archeologici della Toscana, Italy 4 Museo Fiorentino di Preistoria "Paolo Graziosi". Firenze, Italy 5 Università degli Studi di Roma Tor Vergata, Roma, Italy

Archaeological research in the Fontino cave near Grosseto brought to the discovery of several eneolithic metal copper based artefacts as knives, awls and rivets (4000 BC). Eneolithic or Chalcolitic Age is the intermediate period between the last stone age (Neolithic) and the full development of metallurgy characterized by the use of bronze (Bronze Age) [1]. It is a period in which the metallurgy industry, at its dawn, brought to the development of many complex, even if rough, metal alloys based on copper as copper-arsenic, copper-antimony and copper-lead [2]. The good conservation status of some of the artefacts found in Fontino, allowed us to perform compositional characterization through SEM-EDAX. The results showed presence of Arsenic, with an amount ranging from 1.4 to 7.9 weight %. The presence of arsenic itself is not surprising, since in the region of Grosseto, rocks are known to be rich in As, but the strong difference in its contents is not clear, assuming that the objects have the same provenance. Also the conservation status is very different, with some samples presenting a strong mineralization compared to the others. The difference in conservation might be explained through a different composition combined with different microstructure (grain size, plastic deformation and else). Time of Flight Neutron Diffraction (Tof-ND) coupled with Neutron Resonance Capture Analysis (NRCA) is an excellent probe to check all these properties, and also to measure the As content on the whole volume of the samples. In this experiment we focused our attention on different types of copper or copper alloy samples: two rivets and three lesina fragments. The samples have been chosen in order to comprehend both cast and hammered samples. In this way it will be possible to obtain information on working techniques and hence relate mineralization with the working process and with arsenic content. Also, the possible presence of other minor elements as antimony, nickel and iron has been checked both through diffraction and NRCA. Tof-ND and NRCA have been applied simultaneously on all the samples by using the INES diffractometer at the ISIS pulsed neutron source in UK [3]. The diffraction data have been processed by using the EXPGUI-GSAS code in order to perform Rietveld refinement.

[1] A. Vigliardi (a cura di) “La grotta del Fontino. Una cavità funeraria eneolitica del grossetano”, Edifir, Firenze (2002). [2] R. F. Tylecote “A History of Metallurgy”, Institute of Materials (1992). [3] F. Grazzi, M. Celli, S. Siano, and M. Zoppi, Nuovo Cimento C 30, 59 (2007). MET-O-3 THE MEDIEVAL MINT OF MONTIERI (TUSCANY): FIRST RESULTS FROM AN ARCHAEOMETALLURGICAL SURVEY IN THE COLLINE METALLIFERE DISTRICT

L. Chiarantini 1, M. Benvenuti1, G. Bianchi2, J. Bruttini2, V.Calossi1, A. Dini3, F. Grassi2, S. Guideri4, G. Silvestri1

1 Dip.to Scienze della Terra - Univ. Firenze (Italy) 2 Dip.to Archeologia e Storia delle Arti - Univ. Siena (Italy) 3 IGG-CNR (Pisa, Italy) 4 Società Parchi Val di Cornia SpA (Piombino, Italy)

The Colline Metallifere” district (Southern Tuscany) hosts a number of Cu-Pb-Zn(Ag) vein deposits which fed a long-living mining and metallurgical industry, possibly dating back to the onset of the Etruscan domination (IX-VIII cent BC). Main ore mineralogy includes chalcopyrite, galena, argentian tetrahedrite, pyrite and sphalerite. The ancient town of Montieri played a major role in metal production (mainly Pb, Ag and Cu) at least since the X-XI cent AD, when the castle of Montieri and its mines came into possession of the Bishop of Volterra (Bruttini & Grassi, 2010). A research project has been recently developed to unravel the organization of mining, smelting and minting (?) activities developed in the Montieri area. According to some scholars, in fact, the 'old Volterrani” coins (an imitation of the “denarii lucenses” minted at Lucca in the 12th-13th century AD), were minted just at Montieri, possibly in the Palazzo delle Fonderie, a still-standing old edifice in the centre of the town. In order to test this hypothesis, we have analyzed metallurgical slags unearthed during recent excavations in the Palazzo delle Fonderie and the S. Niccolò Rectory at Montieri, as well as selected coins found in the nearby Montemassi Castle. Investigated slags indicate primary smelting activities of polymetallic sulphidic ores for Pb/Ag and, in lesser amount, Cu production. Pb(Ag) slag are mostly glassy and tapped, include (Cu-Fe-S±As,Sb) matte droplets and show remarkable (although variable) enrichment in Ca, Al and Zn. Differences in mineralogy and/or chemical composition may be ascribed to different steps of the smelting process and/or to variable ore charges. No evidence of either silver cupellation or metal melting have been found so far at Le Fonderie, although very scarce metallurgical remains have been recovered therein. Four coins from the Montemassi Castle were also analyzed for textural, chemical and Pb-isotope composition: two typical “denarii lucenses” and two pieces which, on the basis of some distinctive stylistic features, have been hypothetically classified as “old Volterrani” (minted at Montieri?). The analyzed currencies cannot be distinguished from their mineralogical, textural, and chemical composition, which appear to be very similar. All coins are made of a 85/15 Ag-Cu alloy and show evidence of intentional surface silvering (“blanching”). The similarity between the four coins does not necessary imply, however, that they were minted in the same place. Pb-isotope compositions invariably fall within the compositional field of polymetallic sulfide deposits of southern Tuscany and far apart from the corresponding field of the Fe-Cu-Pb-Zn(Ag) Apuane Alps district, very close to the town of Lucca. This seems to indicate that, independently from where coins were minted, metals for coinage reasonably came from the Colline Metallifere district, in accordance with historical documents. In summary, archaeometallurgical data cannot confirm (but neither exclude at all!) that Cu and Ag produced at Montieri were used in the Middle Age to mint coins in the Palazzo delle Fonderie at Montieri.

Bruttini J., Grassi F. (2010) www.fastionline.org/docs/FOLDER-it-2010-199.pdf

MET-O-4 QUANTITATIVE CHARACTERIZATION OF JAPANESE ANCIENT SWORDS THROUGH ENERGY RESOLVED NEUTRON IMAGING

Filomena Salvemini1,2, Francesco Grazzi1, Steven Peetermans3, Francesco Civita4, Riccardo Franci4, Stefan Hartmann3, Eberhard Lehmann2, Marco Zoppi1.

1 Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto dei Sistemi Complessi, Sesto Fiorentino (FI) – Italy 2 Università degli Studi di Firenze – Italy 3 Paul Scherrer Institut, SINQ Neutron Source, Villigen - Switzerland 4 Museo Stibbert, Firenze (FI)- Italy

The study of sword-forging techniques, and their time-evolution, represents one of the most interesting topics in the investigation about the Japanese blade-manufacturing techniques. Neutrons, thanks to their high penetration power, [1,2] allows a characterization of the bulk microscopic structure of massive metal objects in a non invasive way, instead standard punctual analytical techniques, like metallography [3–5]. In the case of metal specimens, neutron tomography techniques can give detailed information on the inner structure, texture and conservation status of the artefact to obtain information on the smelting and smithing procedures, through identification of peculiar elements related to these processes. [6] The method can be further improved, to achieve materials discrimination, by a proper selection of the neutron. Monochromatic neutron beams give the possibility of modifying the image contrast for different materials taking advantage of the abruptly change of the attenuation coefficients at the so- called Bragg cut-off. [7] In this work, we present results from a new non invasive approach to the study of these peculiar artefacts. A total of four broken Japanese swords pertaining to Koto (987-1596) and Shinto (1596- 1781) periods have been analysed through white beam and energy resolved neutron imaging techniques. The experiment has been performed at the ICON beamline operating at the spallation neutron source SINQ in Switzerland. The reconstruction of neutron tomographies has permitted to identify some peculiar characteristics related to the forging methods used by the different schools and traditions in Japan.

1 G. L. Squires, Introduction to the theory of Thermal Neutron Scattering, Dover Publication Inc., New York (1996). 2 V. F. Sears, Neutron News, 1992, 3, 29. 3 D. A. Scott, Metallography and microstructure of ancient and historic metals. Getty Conservation Institute, Singapore (1991). 4 M. Chkashige, Oriental Alchemy, Samuel Weiser press (1974). 5 J. Piaskowski and J. Hist, Met. Soc., 1993, 27, 110. 6 E. Lehmann And S. Hartmann, Archaeometry 52, 3 (2010) 416–428. 7 L. Josic, A. Steuwer, E. Lehmann, Appl. Phys. A 99, 515 (2010).

METALLI

POSTER

MET-P-1 METODI INNOVATIVI PER LA CONSERVAZIONE DEI BRONZI DORATI

Andrea Balbo1, Elena Bernardi2, Cristina Chiavari2, Sara Goidanich3, Davide Gulotta3, Carla Martini2, Andrea Mencaglia4, Cecilia Monticelli1, Salvatore Siano4, Antonello Vicenzo3

1 Centro di Studi sulla Corrosione e Metallurgia “A. Daccò”, Università di Ferrara 2 Dipartimento di Scienze dei Metalli, Elettrochimica e Tecniche Chimiche, Università di Bologna 3 Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica, Politecnico di Milano 4 CNR - Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara”

E’ stato recentemente approvato un progetto di ricerca di interesse nazionale (PRIN) di durata biennale, che riguarda la conservazione di opere d’arte in bronzo dorato e a cui afferiscono quattro unità operative provenienti da un centro nazionale di ricerca, un politecnico e due università. Il bronzo è un materiale largamente utilizzato fin dall’antichità per la realizzazione di oggetti, sculture ed elementi architettonici, che ora rappresentano una parte importante del nostro patrimonio di beni culturali. La loro conservazione è un problema di difficile soluzione e nel caso delle opere più preziose esso non può essere risolto con metodi di manutenzione e protezione ordinaria. La presenza della doratura comporta infatti forti limitazioni nel restauro e nella protezione, poiché i metodi tradizionali non permettono sempre la salvaguardia del sottile e fragile rivestimento superficiale in oro e spesso non consentono la completa fruibilità dell’opera. Al giorno d’oggi il miglior modo di contrastare i fenomeni di deterioramento è quello di predisporre misure di conservazione preventiva che, nel caso di ambienti confinati, includono il condizionamento dei parametri microclimatici. Per il controllo dell’umidità relativa e della temperatura e per evitare l’accumulo di polvere e particolato vengono comunemente predisposte teche espositive chiuse. Queste, adottate in molti musei, non sono sempre apprezzate, poiché impediscono di distinguere i dettagli più minuti delle opere. Negli ultimi anni si è svolta un’intensa attività di ricerca nel campo dei Beni Culturali per individuare nuovi inibitori di corrosione, che vengono talvolta associati a rivestimenti protettivi. Tali trattamenti devono essere opportunamente formulati per evitare alterazioni dell’aspetto estetico superficiale. In questo progetto saranno sviluppate metodologie innovative di conservazione per le opere in bronzo dorato esposte all’atmosfera, sia in interno che in esterno. Tali metodologie sono basate sul controllo ambientale e sullo sviluppo di trattamenti protettivi non tossici, privi di effetti collaterali, la cui efficacia sarà valutata con tecniche diagnostiche innovative e non invasive. In particolare, sarà messa a punto una speciale teca espositiva aperta, a controllo microclimatico, e si individueranno formulazioni di inibitori prefilmanti adatti alla protezione dalla corrosione di bronzi patinati e bronzi patinati e dorati. Le patine saranno prodotte tramite invecchiamento accelerato o tramite patinatura chimica e/o elettrochimica. Infine, per simulare le condizioni reali di opere in bronzo dorato, il rivestimento in oro sarà applicato sulle superfici patinate. Per consentire il monitoraggio in situ su campioni esposti all'atmosfera, verrà sviluppato un nuovo sensore galvanico, progettato espressamente per misurare l'attività della coppia bronzo/oro, in differenti condizioni di temperatura, umidità e composizione dell'atmosfera. Costituirà infine una parte importante del progetto la caratterizzazione dei materiali e delle superfici anche in presenza dei protettivi, realizzata prima e dopo esposizione agli ambienti aggressivi. Essa permetterà di seguire nel tempo l'evoluzione dei processi di degrado e di inibizione e fornirà un contributo indispensabile allo studio dei meccanismi di inibizione. MET-P-2 DEPOSIZIONI METALLICHE DEL BRONZO FINALE/FERRO INIZIALE DEL PORTOGALLO SETTENTRIONALE. IL RIPOSTIGLIO DI VIATODOS (BRAGA)

Carlo Bottaini

Dottorando presso l’Università di Coimbra (Portogallo); ricercatore del CEAUCP/CAM; Borsista FCT, Portogallo; [email protected]

La deposizione intenzionale e selettiva di oggetti metallici è una pratica diffusa nel Bronzo finale/Ferro iniziale (XIII-VIII sec. a.C.) dell’occidente iberico: la maggior parte della produzione metallurgica attribuita a questo periodo, infatti, proviene da ripostigli, generalmente di piccole dimensioni [1,2]. Un caso di particolare interesse è rappresentato dal ripostiglio di Viatodos (Braga, nord del Portogallo): questa collezione di metalli, rinvenuta in modo fortuito all’inizio del XX secolo, in origine si componeva di quindici asce a tallone e tre lingotti piano-convessi [3]. Il presente contributo intende esporre i risultati ottenuti dalle recenti analisi XRF realizzate sulle nove asce e i due lingotti che oggi rimangono di questo ripostiglio: oltre che alla presentazione dei dati analitici, si propone un’interpretazione di tale deposito, alla luce sia del contesto di provenienza, sia dei modelli di deposizione caratteristici del Bronzo finale/Ferro iniziale della regione centro-settentrionale dell’attuale territorio portoghese.

[1] R. Vilaça 2006, “Depósitos de Bronze do Território Português. Um debate em aberto”, O Arqueólogo Português, Lisboa, série IV, vol. 24, pp. 9-150. [2] A. Coffyn 1985, Le Bronze Final Atlantique dans la Péninsule Ibérique, Paris, Diffusion De Boccard. [3] J. Fortes 1905-1908, Thesouro de Viatodos – Da idade do Bronze, Portugália, Porto, II: 1-4, p. 110-111.

MET-P-3 METALLURGICAL INVESTIGATION OF A CELTIC BRONZE HELMET OF THE II-I CENTURY BC

S. Campodonico1,2 , M. Pernot3, P. Piccardo1,2, V. Bongiorno1, M. Maddalena Carnasciali1,2

1 Università degli Studi di Genova, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Genova, Italia – [email protected] 2 INSTM, Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali , Genova, Italia 3 IRAMAT, CNRS – Université de Bordeaux 3 CRP2A, Bordeaux, Frances

During the Archaeological excavations carried on in autumn 2004 by INRAP under the direction of Christophe Maniquet at the site of Tintignac-Naves (Corrèze, France), a real “celtic sanctuary” have been found with an important hoard containing a large amount of objects dated between the 3rd and the 1st century BC. Among the findings there are several weapons (swords) and defensive objects (e.g. elmets, shields) as well as numerous Carnyx (war trumptes) in bronze. In this paper are presented the archaeometrical and metallurgical results concerning a helmet with the shape of a bird, perhaps a swan, found complete in all its parts and intact (Fig. 1). Thanks to the metallurgical studies the conservation state, the composition of the alloys and an hypotesis of manufacturing were realised. The characterization techiques were X-ray radiography, Light Optical Microscopy in dark and bright field (LOM-DF; LOM- BF) Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDXS). These allowed to accomplish a comprehensive and indepth study and then to conclude that the helmet is composed of several pieces fitted together and produced with different methods and with a precise stylistic and aesthetic intent.

Fig. 1 Helmet discovered in the site of Tintignac. Photo by C. Maniquet and M. Drieux

C.Maniquet et al., Aquitania, in press MANIQUET Christophe – Le dépôt culturel du sanctuaire gaulois de Tintignac à Naves (19), Gallia, 65, 2008, p. 273-326. MANIQUET C. — Les carnyx de Tintignac : découverte d’un formidable dépôt gaulois. Archéologia (Dijon), 2005, 419, p. 16-23. MANIQUET C. — Un dépôt d’armes et d’objets gaulois exceptionnel découvert sur le sanctuaire de Tintignac à Naves (Corrèze). Archéopages, 2005, 16, p 26-33.

MET-P-4 IMAGING X, FLUORESCENZA X E DIFFRAZIONE PER LO STUDIO DI REPERTI ARCHEOLOGICI METALLICI DI SCAVO

Ombretta Tarquini1, Marcello Colapietro2

1.2 Dipartimento di Chimica, Università di Roma “La Sapienza”, Piazzale Aldo Moro 5, 00185 Roma, (Italia) 1.2 C.N.R. Istituto di Cristallografia – Area della Ricerca Montelibretti Via Salaria Km 29,300 – 00015 Monterotondo (RM)

I metodi di imaging che utilizzano raggi X (XRI), come la Radiografia e la Tomografia (CT), sono un valido supporto alle analisi di Fluorescenza X e Diffrazione (µ-XRD) su reperti archeologici di scavo. L’XRI fornisce una documentazione completa dell’oggetto, forma, dimensioni, decorazioni e stato di degrado. Inoltre dà una indicazione dei punti di interesse per le analisi XRF e su dove prelevare campioni per la µ-XRD. Tutti i dati ottenuti sono necessari per caratterizzare la composizione della lega metallica e per determinare lo stato di conservazione. Di conseguenza aiutano i restauratori a scegliere le procedure migliori per il restauro e la conservazione, gli archeologi a contestualizzare l’oggetto dal punto di vista storico-artistico. Qui presentiamo lo studio di due tipi di reperti. Il primo tipo è costituito da “pani di terra” provenienti dal sito archeologico di Crustumerium, una città latina situata a nord di Roma (IX sec. a.C.). La tipologia degli oggetti contenuti nella terra è varia, alcuni pani di piccole dimensioni (10- 20 cm di lunghezza e 10 cm di larghezza) contengono ornamenti per indumenti come fibule ed un gancetto. Un pane di terra di dimensioni maggiori (circa 50 cm di lunghezza e 35 cm di larghezza) contiene anche dei resti umani. L’XRI ci ha permesso ricavare informazioni sulla morfologia, la disposizione spaziale e lo stato di conservazione dell’oggetto. Nel pane contenete resti umani sono stati individuati gli ornamenti delle braccia e la posizione dei denti. Questo tipo di ornamenti non è stato mai visto prima e, date le condizioni di degrado in cui si trovano, con il solo micro-scavo molte informazioni sarebbero andate perse. Con l’XRF sono stati identificati Cu, Sn e Pb, quindi una lega di bronzo e con il µ-XRD la Malachite come prodotto di corrosione. Il secondo tipo di reperti è costituito da oggetti di scavo non ancora restaurati, tra cui delle monete romane provenienti dal Palatino (Roma) e da Pompei (Porta Stabia). La radiografia ci ha permesso di riconoscere i dettagli del conio nascosti da incrostazioni di terra e da prodotti di corrosione. Con l’XRF abbiamo identificato la lega del metallo e con l’XRD i prodotti di corrosione, principalmente Malachite (CuCO3·Cu(OH)2). Informazioni che hanno permesso all’archeologo di riconoscere e catalogare le monete. Di volta in volta abbiamo cercato le condizioni sperimentali più idonee e sono stati utilizzati software specifici per l’elaborazione dei dati.

Quadrante di Claudio (41-54 d.C.)

Foto Radiografia Moneta di riferimento

DRITTO

METODOLOGIE INFORMATICHE

ORALI

INF-O-1 RESULTS OF INTEGRATED MAGNETIC AND GROUND PENETRATING RADAR (GPR) SURVEYS IN THE S. VINCENZO ARCHAEOLOGICAL SITE (STROMBOLI ISLAND, ITALY)

E. Forte1, M. Pipan1, S. Levi2

1 University of Trieste, Dept. of Geosciences 2 University of Modena and Reggio Emilia, Dept. of Earth Sciences

Geophysical surveys for the detection and characterization of buried prehistoric cultural heritage are often very complex due not only to logistic constrain (rough topographic surface, accessibility), but also to limited target extension and target/background contrast. In fact, irregular and isolated targets, lacking lateral continuity and identifiable geometric pattern, are typical of prehistoric sites and require complementary strategies to achieve optimum interpretation results. Geophysical data integration offers a practical solution in particular for mapping of buried foundations or building remains. During February 2010 we performed an integrated magnetic and GPR survey at the Bronze Age S. Vincenzo archaeological site (Stromboli Island, Italy) with the objective to obtain archaeological information useful for planning additional excavations after the ones headed by Cavalier in the early ’80 of the last century (Cavalier, 1981). The magnetic survey covers an area of about 2200 sqm: we acquired 1m spaced profiles using two magnetic sensors (gradiometer configuration) in order to overcome possible short-period magnetic field variations. Moreover, on the same area, we acquired a 2.5-D multi-frequency (300 and 500 MHz) GPR dataset. Cross-line and in-line sampling interval was 0.5 and 0.05 m respectively. The 2.5-D dataset was locally integrated by full 3-D data acquisition, with 2100% fold (50-250 cm) and 4 azimuths (NS, EW, NE-SW, NW-SE). All the previous archaeological excavations and the new geophysical surveys were positioned within a dedicated GIS in order to cross correlate and validate interpretations. The S. Vincenzo site is located on the flank of the active Stromboli Volcano and has a soil composed by pyroclastic products with local alluvial sediments and lava blocks. This environment is very complicate for any geophysical exploration since the texture is quite chaotic and the archaeological structures are made by blocks similar, from the magnetic point of view, to the hosting materials. The values of the magnetic gradient don’t exceed 250nT except where metallic objects are present. Several sub-circular and elongated subsurface structures have been mapped. GPR data were first processed and analyzed considering single 2D profiles but also integrating all the acquired dataset into a 2.5-D (or pseudo-3D) volume. We implemented the analysis calculating several “GPR attributes” (Forte et al., 2011) like instantaneous, energy related, coherency related and texture. The 3D data representation allows slicing the data in any arbitrary surface. Archaeological excavations performed on positions suggested by geophysical results identified remains of a buried Middle-Bronze Age settlement (1650-1400 B.C.) demonstrating a very good correlation between complex archaeological targets and geophysical records.

Cavalier M., 1981; Stromboli: Villaggio preistorico di S. Vincenzo”, Sicilia Archeologica, nn. 46-47, pp. 27-54. Forte E., Pipan M., Casabianca D., Di Cuia R. and Riva A., Imaging and characterization of a carbonate hydrocarbon reservoir analogue using GPR attributes, J. of Appl. Geophys. (2011), doi:10.1016/j.jappgeo.2011.09.009. INF-O-2 BEYOND ARCHAEOLOGIST’S SIGHT. TOWARDS AN AUTOMATIC SYSTEM OF MUNSELL COLOR DETECTION OF ANCIENT POTTERY

1 2 3 F. Stanco – D. Tanasi – A.M. Gueli

1 Dipartimento di Matematica e Informatica, Università di Catania: [email protected] 2 Arcadia University, The College of Global Studies – MCAS: [email protected] 3 Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Catania: [email protected]

A main issue in the archaeological research is the identification of colored surfaces and soils through the application of Munsell system. This method widely used in other fields, like geology and anthropology, is based on the subjective matching between the real color and its standardized version on Munsell Charts. However, environmental light conditions, cultural background, color sensibility and education can condition the result misleading the identification, as demonstrated by statistical analysis. In this paper a semi-automatic method of color detection on selected regions of digital images of ancient pottery is presented. This tool, whose encouraging experimental results are widely discussed in this contribute, is aimed to prevent eventual subjective errors during color identification and to speed up the process of identification itself. The starting point of the experiment was to take digital pictures of group of potsherds - whose surface color was identified by a group of archaeologists taken as statistic sample of interviewees - together with the Gretag-Macbeth Color Checker Chart, used as a marker. Since chromatic values of Macbeth Chart colors are well known and have been objectively established, the digital image is processed with color balancing techniques aimed to restore the original value of patch, in order to eliminate distortions coming from light sources. After the color correction, once regions of interest are selected via ‘point and click’ for the identification of surface color, the algorithm converts RGB values in Munsell data. The results obtained and percentages of successful matching with Munsell color identification coming from the statistical analysis seem to open new perspectives for the development of a full automatic system with a GUI interface aimed to facilitate significantly some aspects of the archaeologist’s work. Furthermore, for verifying the reliability of our tool, the color specification has been carried out using a spectrophotometer in order to test the reliability of the algorithm in identifying chromatic values of potsherds’ surfaces as close as possible to the measured data.

METODOLOGIE INFORMATICHE

POSTER

INF-P-1 ARCHIVIO DIGITALE E INDAGINE ARCHEOLOGICA INTERDISCIPLINARE: IL CASO DI SAN VINCENZO-STROMBOLI

Andrea Di Renzoni1, Marco Bettelli1, Francesca Ferranti1, Sara T. Levi2, Maria Clara Martinelli3

1 CNR-ICEVO, via Giano della Bella 18, 00162 Roma, e-mail: [email protected] 2 Dip.to Scienze della Terra, Univ. Modena e Reggio Emilia, largo S. Eufemia 19, 41121 Modena, e-mail: [email protected] 3 Parco Archeologico delle Isole Eolie e delle aree archeologiche di Milazzo, Patti e dei Comuni limitrofi, Lipari

Si presenta la struttura e il funzionamento dell’archivio digitale Archeobit appositamente disegnato dal nostro gruppo di ricerca per l’archiviazione, la gestione, lo studio e la fruizione dei dati di scavo, anche attraverso la rete. L’archivio è costituito da un data-base per l’immagazzinamento dei dati collegato ad una piattaforma GIS per la loro gestione e analisi nel contesto spaziale. Il progetto fonda le sue basi su una struttura a più livelli in cui il dato archeologico viene affrontato da diversi punti di vista, ognuno dei quali mirato a precise aree interpretative. Il data base raccoglie tutta la documentazione raccolta in scavo, in laboratorio e nei laboratori specialistici. La struttura si configura come una serie di archivi correlati organizzati in modo gerarchico.

Lo scopo generale è di ottimizzare la gestione dei dati, facilitare lo studio e i confronti con altri contesti e favorire il dialogo tra i diversi specialisti. La gestione correlata delle informazioni è cruciale in quanto nella fase di raccolta, archiviazione, elaborazione e scambio dei dati c’è in genere la massima “perdita di informazione”. L’archiviazione con il sistema Archeobit permette inoltre di rendere pubblici i risultati delle ricerche fornendo non solo le sintesi ma i dati analitici: nella filosofia di promuovere una maggiore trasparenza metodologica.

Cavalier M. 1981, Villaggio preistorico di San Vincenzo, Sicilia Archeologica 46-47: 27-54. Levi S.T., Bettelli, M., Di Renzoni A., Ferranti F., Martinelli M.C. 2011, 3500 anni fa sotto il vulcano. La ripresa delle indagini nel villaggio protostorico di San Vincenzo a Stromboli, Rivista di Scienze Preistoriche LXI. Manacorda D. 2008, Lezioni di archeologia, Laterza. INF-P-2 SISTEMI INFORMATICI A SUPPORTO DELLA DIAGNOSI: CERAMICHE MEDIEVALI DI LAMEZIA TERME CARATTERIZZAZIONE E APPLICAZIONE DI TECNICHE GIS

Caterina Gattuso1, Rocco Rongo1, Felicia Villella1

1 Dipartimento di Scienze della Terra, Università della Calabria, Rende (CS) [email protected], 0984.493579

Lo studio della ceramica medievale mediterranea calabrese si sta rivelando una fonte preziosissima di informazioni relative ad un periodo storico poco conosciuto. Le ricerche archeometriche condotte in questo settore, in tale arco cronologico, acquistano particolare rilevanza a causa soprattutto delle scarse notizie storico-archeologiche riguardanti in particolar modo le tipologie di produzione e le rotte commerciali del periodo. Il presente lavoro ha come scopo: - la caratterizzazione di reperti ceramici medievali pervenuti durante gli scavi effettuati nei pressi dell’Abbazia e del Castello Normanno-Svevo di Lamezia Terme, - il trattamento delle informazioni con riferimento alla loro localizzazione territoriale, attraverso l’ausilio di tecniche GIS, - la creazione di un Data Base, articolato attorno ai risultati analitici ottenuti durante le esperienze di laboratorio. Il lavoro utilizza i dati provenienti dell’analisi semiquantitative e qualitative eseguite sui campioni dei reperti ceramici, grazie all’uso del Microscopio a Scansione Elettronica, una tecnica di indagine, che permette di fare analisi chimiche e morfologiche sui campioni in esame. Lo scopo principale è quello di fornire una caratterizzazione di base dei singoli campioni, così da permetterne il confronto ed evidenziarne eventuali analogie o differenze. I risultati chimici ottenuti hanno quindi permesso di creare un Data Base per effettuare operazioni di comparazione considerando i componenti principali delle ceramiche in esame e quindi i rapporti tra il castello medievale lametino e l’abbazia. Ormai da diversi anni l’impiego dei sistemi informativi territoriali si è affermato nel campo archeologico, perché rappresentano uno strumento in grado di risolvere svariati problemi legati alla gestione e all’analisi dei dati. Il lavoro, infatti, non si sofferma alla caratterizzazione dei frammenti ceramici, ma proietta i propri risultati nell’applicazione di strumenti, quali il SIT o il GIS, che negli ultimi vent’anni hanno abbracciato, non solo l’aspetto archeologico, ma anche quello archeometrico del mondo dei Beni Culturali. INF-P-3 PRINCIPLES OF THREE-DIMENSIONAL VIRTUAL RESTORATION AND EXAMPLES OF APPLICATION TO ARTISTIC AND ARCHAEOLOGICAL OBJECTS

Roberta Menghi, Mariapaola Monti, Giuseppe Maino

Facoltà di Conservazione dei Beni Culturali, Università di Bologna, sede di Ravenna, via Mariani 5, 48100 Ravenna, Italy

In the last year our group developed and applied methods and techniques of digital (virtual) restoration to a number of different artistic and archaeological objects. Particular care has been devoted to the practical implementation of defined rules, derived from the adopted prescriptions of Italian school of restorers for 'physical' restoration. In the present paper, we present and discuss analogous methods as for three-dimensional virtual restoration is concerned. Starting from the 3D image capture and elaboration on data clouds from laser scanning of artistic manufacts, we introduce a well-defined methodology in order to respect the scientific restoration principles. Actual work is being performed on bronze statues of Italian Renessaince and byzantine mosaics in Ravenna.

PIETRE, MALTE E COSTRUITO

ORALE

PMC-O-1 CARATTERIZZAZIONE PETROGRAFICA DI LAPIS LAZULI PER UNO STUDIO DI PROVENIENZA E PRIME ANALISI SU ALCUNI OGGETTI DELLA “COLLEZIONE MEDICEA”

1,2,3 1,2 2 3 4 4 D. Angelici , A. Lo Giudice , E. Maupas1, A. Re , A. Borghi , S. Calusi , N. Gelli , L. 4 4 5 Giuntini , M. Massi , G. Pratesi

1 Dipartimento di Fisica Sperimentale, Università degli Studi di Torino 2 Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Torino 3 Dipartimento di Scienze Mineralogiche e Petrologiche, Università degli Studi di Torino 4 Dipartimento di Fisica, Università di Firenze e INFN, Sez. di Firenze 5 Dipartimento di Scienze della Terra e Museo di Storia Naturale, Università di Firenze

Il lapis lazuli è una delle pietre semi-preziose con la storia più lunga: le prime tracce del suo utilizzo risalgono a 7000 anni fa, in corrispondenza delle prime civiltà della valle dell’Indo. Fin dall’antichità ha avuto un’ampia diffusione soprattutto a partire dal III millennio a.C. con il sorgere dei grandi commerci, e nel corso dei secoli, il suo successo come pietra ornamentale non è mai venuto meno. Il materiale più pregiato proveniva dalla zona del Badakhshan, in Afghanistan, ovvero i giacimenti più conosciuti e per lungo tempo considerati l’unica fonte di lapis lazuli dell’antichità. Tuttavia, alcuni recenti studi scientifici hanno dimostrato come vi siano siti che possono essere considerati possibili alternative a quello afghano [1] [2][3]. Pertanto, avendo a disposizione 15 campioni di roccia provenienti da quattro diversi luoghi di estrazione (Afghanistan, Pamir, Siberia e Cile), è stato avviato uno studio sistematico mediante approccio multi analitico, al fine di individuare dei parametri caratteristici dei diversi giacimenti[4][5]. In questo modo è possibile, mediante l’utilizzo di tecniche analitiche non distruttive, ottenere maggiori informazioni sulla provenienza di manufatti in lapis lazuli. In seguito ad una prima caratterizzazione dei campioni per mezzo di catodoluminescenza a catodo freddo (cold-CL), microscopia elettronica (SEM-EDX-CL) e micro-Raman, le analisi sono state focalizzate su alcune fasi mineralogiche, in particolare: lazurite, diopside e pirite. Tali misure sono state propedeutiche alle misure mirate di microscopia ionica (PIXE e IBIL), eseguite presso la linea di micro fascio del laboratorio LABEC dell’INFN di Firenze, che hanno confermato quanto osservato con le tecniche più convenzionali, aggiungendo ulteriori fattori discriminanti. Infine, sfruttando il grande vantaggio di quest’ultima facility, di operare in aria, sono state condotte le prime misure su alcuni preziosi oggetti appartenenti alla “Collezione Medicea” del Museo di Storia Naturale di Firenze. In occasione di queste analisi è stato impiegato un nuovo apparato di ionoluminescenza a fascio largo, che permette di valutare rapidamente i punti d’interesse per l’analisi con le altre tecniche di microscopia ionica. Ringraziamenti: questo lavoro è stato finanziato dall’esperimento FARE dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). Per il loro contributo gli autori ringraziano C. Avataneo, A. Biondi e G. Gariani.

[1] G. Herrmann, Iraq, Vol. 30, No. 1 (Spring 1968) pp. 21-57 [2] A. B. Delmas, M. Casanova. (1990), South Asian Archaeology, 1987, 493-505 [3] P. Ballirano, A. Maras, American Mineralogist 91 (2006) 997-1005 [4] Lo Giudice A., Re A., Calusi S., Giuntini L., Massi M., Olivero P., Pratesi G., Albonico M., Conz E. Analytical and Bioanalytical Chemistry 2009; 395(7): 2211 [5] Re A., Lo Giudice A., Angelici D., Calusi S., Giuntini L., Massi M., Pratesi G. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 2011, DOI:10.1016/j.nimb.2011.02.070 PMC-O-2 CHARACTERIZATION OF THE NURAGIC ORNAMENTS FROM MONTE PRAMA (CABRAS, ORISTANO)

Ivana Angelini1, Gilberto Artioli1

1 Dip. di Geoscienze, Università degli Studi di Padova, Via Gradenigo 6, I-35131, Padova [email protected] , [email protected]

The Nuragic sacred and funerary area of Monte Prama is located at the base of the homonymous hill in the Sinis area, near Cabras (Oristano, Central-Western Sardinia); ruins of a nuraghe are present at the hill top. The funerary area was excavated during the ’70, when five archaeological explorations were carried out. The site is famous for the finding of about 5000 fragments of carved limestone belonging to large sized statues (appx 2-2.5 m in height). The site is generally dated to the end of the Final Bronze Age-early Iron Age (about IX-VII century BC, depending on the authors), therefore the statue may be the earliest large-size sculptures in Europe. Curiously the 33 excavated tombs yield only scarce and poor grave goods, with the notable exception of a few bronze beads, an Egyptian scarab and 12 globular beads. In the archaeological literature the scarab is always reported as made of bone or ivory, whereas the globular beads are reported as made of “glassy paste”. In order to investigate the compositions of the ornaments and to identify the raw materials used for their productions, and possibly their origins, the scarabs and the globular beads have been analyzed by different techniques. Non invasive XRD analyses performed on the surface of the scarab showed the presence of enstatite and forsterite, minor amounts of cristobalite, and traces of biotite, quartz and dolomite. The main crystal phases are related to the thermal transformations of steatite that normally occurs during the glazing process. Within the grooves of the engraving on the scarab remains of original glaze are still present. A micro-sample of the glaze has been analyzed by SEM-EDS and EPMA. The Na/K ratio in the glaze indicates the use of Na plant ash and pure quartz, with very low amounts of Al and Ca. The blue color is due to Cu. The SEM analyses show the presence of Cu-containing forsterite crystals, mainly present near the glaze- core interface. The texture of the sample and the analyses of the crystal inclusions suggest the use of direct application of the glazing mixture to the carved surface of the steatite scarab. The chemical analyses will be discussed in detail and compared with the available literature. There is an evident similarity of the Monte Prama scarab to the typical Egyptian glazed steatite, especially the ones dated to the New Kingdom. The globular beads were analyzed by non invasive XRD and computed micro-tomography. The main phases identified are cuprite, atacamite and clinoatacamite, together with minor amounts of nantokite, malachite and traces of Cu-sulphide. Such mineral phases are typical products of the corrosion and weathering of bronze and copper metals. In order to check whether original metal remains are still present within the body of the beads, the objects have been analyzed by X-ray computed micro-tomography. The reconstructed images clearly show that no metal is present, and that the mean absorption coefficient is lighter than Cu. A micro-sample analyzed by SEM-EDS showed a marked heterogeneity, with areas having three different compositions: cuprite; oxidized areas containing Cu, Sn, Pb and As; and metal segregations with variable amounts of Sn, Pb and As, sometimes having texture and composition comparable to the phase of tin bronze. These data strongly suggest that the original metal was tin bronze with appreciable contents of Pb and As. The results of this study came as a surprise with respect to the original reports, and they contribute to the novel interpretation of the objects and their origin.

PMC-O-3 MORTARS AND PLASTERS ANALYSIS OF MEDIEVAL HISTORICAL BUILDINGS FROM MODENA: A METHODOLOGY FOR CONSTRUCTION PHASES DETERMINATION.

M. Caroselli1, S. Lugli1, S. Marchetti Dori1

1 Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Modena e Reggio Emilia

The Earth Science Department at University of Modena has carried out for several years petrographic studies on the historical sites and buildings’ mortars in the Modena area. We present here the results of our studies on the Modena UNESCO site: the Cathedral, the Ghirlandina Tower and the surrounding buildings. Hundreds of mortar samples have been examined under the polarised optical microscope. The analysis assessment has been done on samples coming from masonry and from cores which crossed the foundations of both the Cathedral and the Ghirlandina Tower. We have been able to verify that construction phases of historical buildings can be identified by parameters obtained with two techniques: the image analysis and point-counting analysis. This quantitative analysis was used to determine the mix proportions in lime mortars with aggregate. The results have been compared with our database on the sand composition of the Modena rivers. All the samples have been sorted depending on the texture characteristics and the aggregate river sands provenance. Each group may indicate a different construction phase, giving us information on their relative chronology.

CARÒ F. & DI GIULIO A. (2004) – Reliability of textural analysis of ancient plasters and mortars through automated image analysis – Materials Charaterization, 53, 243-257. ELSEN J. (2006) - Microscopy of historic mortars — a review - Cement and Concrete Research, Volume 36, 8, 1416- 1424 LUGLI S., 2000, - Indagine petrografica delle malte, strumento per la ricostruzione dell’antico assetto del Palazzo Ducale di Sassuolo. QB - Quaderni della Biblioteca, 4, Sassuolo, 155-160. LUGLI S., MARCHETTI DORI S., FONTANA D. (2007) - Alluvial sand composition as a tool to unravel late quaternary sedimentation of the Modena Plain, northern Italy - in Arribas J., Critelli S., and Johnsson M.J., eds., “Sedimentary provenance and petrogenesis: perspectives from petrography and geochemistry” - Geological Society of America Special Paper 420, p. 57–72. LUGLI S., MARCHETTI DORI S., ZOLLI K., MELLONI C., PEDRAZZI S., Maiorano C. (2010) - I materiali da costruzione nell’interno della torre: le pietre, i mattoni, le malte, gli intonaci. In “La Torre Ghirlandina: storia e restauro”, a cura di R. Cadignani e S. Lugli. Luca Sossella Editore, Roma.178-189. RILEM TC 167-COM: CHARATERIZATION OF OLD MORTARS (2001) – Com-C1 Assessmen of mix proportions in historical mortars using quantitative optical microscopy – Materials and Structures, 34, pp. 387-388. PMC-O-4 COMPOSIZIONE E DISTRIBUZIONE DEI SALI SOLUBILI NEI RESTI MURARI IN LATERIZIO DEL PALAZZO IMPERIALE A ISTANBUL

B. Fabbri1, M. Macchiarola1

1 CNR, Istituto di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici, Faenza

Il Palazzo Imperiale di Istanbul è il complesso di costruzioni che fu la sede dell’imperatore quando, per opera di Costantino il Grande, la città divenne capitale dell’Impero Romano d’Oriente e, da quel momento, prese il nome di Costantinopoli. La prima unità del palazzo imperiale fu costruita sul Corno d’Oro, il promontorio che sovrasta il Mar di Marmara e controlla il Bosforo, in una posizione strategica per il controllo dei commerci. Il Palazzo Imperiale subì in seguito significativi cambiamenti e aggiunte, specialmente nel periodo di Giustiniano (VI secolo d.C.), che aggiunse in particolare il porto detto “Boukoleon”. In quel periodo, il complesso imperiale comprendeva, oltre alle abitazioni, costruzioni dedicate al culto e all’amministrazione della giustizia, un complesso termale, un ippodromo e un’area portuale per lo stoccaggio delle merci. Nell’undicesimo secolo, la sede dell’imperatore fu spostata ed il complesso andò gradualmente in decadenza, cosicché al tempo della conquista ottomana, nel 1453, c’erano soltanto rovine. Il complesso è oggi in buona parte sepolto, e molte strutture sono quasi completamente al di sotto del livello del terreno. Nell’Abside, una costruzione probabilmente con funzioni di culto, si accede, ad esempio, solo attraverso le finestre del livello più alto. I resti del complesso occupano una grande area del Corno d’Oro, area che, ancor prima di essere annoverata nel patrimonio dell’umanità da parte dell’UNESCO, era stata proposta per la creazione di un parco storico-archeologico urbano. Per questo motivo, il complesso è stato sottoposto a indagini storico-archeologiche, architettonico-strutturali e chimico-fisiche, a cui dovrebbe seguire il restauro delle strutture in modo da renderle accessibili ai turisti. La caratterizzazione comprende anche l’analisi dei materiali da costruzione, per ottenere informazioni utili per il restauro delle strutture murarie. Il presente lavoro si colloca in questo contesto, occupandosi dello studio dei sali solubili nei laterizi prelevati da quattro siti: Abside, Boukoleon, Mura marittime, Tekke. Tali siti sono esemplificativi dell’antico complesso in quanto differiscono fra loro per epoca di costruzione, distanza dalla linea di costa, altezza sul livello del mare, posizione rispetto al livello del terreno e complessità strutturale. Il tipo e la concentrazione dei sali solubili furono analizzati mediante cromatografia ionica. I risultati indicano che tanto la quantità totale di sali che quella dei singoli ioni variano moltissimo, da molto meno dell’1% a oltre 10% in peso. I nitrati prevalgono fra gli anioni, seguiti dal cloro, mentre calcio e sodio emergono fra i cationi. Sia la quantità totale che la composizione dei sali appaiono influenzate da diverse variabili, l’altezza sul livello del terreno e il grado di esposizione all’aria, oltre a situazioni locali connesse con l’attività dell’uomo. Al contrario, natura e distribuzione dei sali non appaiono particolarmente influenzate dalla distanza dal mare, né risultano correlabili all’età dei laterizi, o alla composizione e alla porosità dei laterizi stessi.

PMC-O-5 IL CORTILE DEL RICHINI A MILANO: STUDIO DELLA DURABILITÀ DELLE MALTE DI RESTAURO

D. Gulotta1, M. Bertoldi1, S. Bortolotto2, A. Polo3, F. Cappitelli3, L. Toniolo1

1 Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta”, Politecnico di Milano 2 Dipartimento di Progettazione dell’Architettura, Politecnico di Milano 3 Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e Microbiologiche, Università degli Studi di Milano

Il cortile centrale della Ca’ Granda, anche noto come “Cortile del Richini” dal nome del suo progettista ed oggi sede dell’Università degli studi di Milano, reca in sé le tracce di una storia conservativa particolarmente travagliata. I pesanti effetti dei bombardamenti della Seconda Guerra Mondiale ne hanno gravemente danneggiato l’impianto statico ed il ricco apparato decorativo, interamente realizzato in Pietra d’Angera. I conseguenti restauri condotti nell’immediato dopoguerra sono consistiti in un’operazione di vera e propria ricostruzione di intere porzioni del complesso con materiali non sempre compatibili, quali malte e boiacche cementizie. Il più recente intervento conservativo documentato, infine, risale al 1993 e si è reso necessario a causa del drammatico stato di conservazione delle superfici lapidee dei quatto fronti interni del Cortile, gravemente compromesse da croste, disgregazioni del materiale e dall’interazione con i materiali cementizi di restauro. A distanza di circa vent’anni dall’ultimo intervento, in occasione di un’attività di ricerca finalizzata alla definizione di un piano di conservazione programmata del complesso, è stata condotta un’approfondita indagine sull’attuale situazione conservativa della Pietra d’Angera e delle malte impiegate nell’intervento del 1993. Lo stato di conservazione delle malte impiegate in sigillature e stuccature è stato studiato a livello di adesione con il substrato lapideo, di coesione interna e di biodeterioramento. Frammenti di materiale lapideo e delle diverse malte di restauro sono stati studiati per mezzo di stereomicroscopia sui campioni tal quali, microscopia ottica su sezioni trasversali lucide, XRD per la caratterizzazione mineralogica, analisi micro-FTIR per la caratterizzazione dei leganti e degli eventuali prodotti di degrado. La presenza del biodeterioramento è stata indagata tramite osservazioni in microscopia ad epifluorescenza. L’identificazione degli agenti biodeteriogeni è stata eseguita con tecniche di biologia molecolare, microscopia confocale e SEM. I risultati hanno evidenziato una buona durabilità dei materiali da restauro: le malte mantengono buone caratteristiche di coesione interna e di adesione al substrato lapideo, mentre quest’ultimo appare nuovamente in uno stato di conservazione critico. La progressiva solfatazione della pietra d’Angera si conferma, a distanza di tempo, come uno dei fattori responsabili delle problematiche di degrado osservate. I fenomeni di biodeterioramento sono imputabili a presenza di cianobatteri, alghe verdi e funghi neri, la cui limitata estensione comporta attualmente solo un degrado di tipo estetico. La presenza di questi agenti potenzialmente biodeteriogeni necessita, però, di un monitoraggio nel tempo della loro evoluzione, al fine di prevenire il possibile innesco di fenomeni maggiormente dannosi

PMC-O-6 UNA NUOVA PROCEDURA PER LA DATAZIONE ACCURATA DI MALTE PRESSO IL LABORATORIO CIRCE.

Marzaioli F. (1), Nonni S. (2), Lubritto C. (1), Passariello I. (1), Capano M. (3), Ricci P. (1), Terrasi F. (1).

1 Laboratorio CIRCE-INNOVA e Dipartimento di Scienze Ambientali, Seconda Università di Napoli, Caserta. 2 Centro di Ricerca per le Scienze Applicate all’Ambiente e ai Beni Culturali, Sapienza Università di Roma, Roma. 3 Laboratorio CIRCE-INNOVA e Dipartimento di Studio delle Componenti Culturali del Territorio, Seconda Universita` di Napoli, Santa Maria Capua Vetere, CE.

La datazione delle malte costituisce tuttora una delle principali “open issues” riguardanti la comunità radiocarbonica a causa della discordanza dei risultati osservati a partire dalle prime sperimentazioni. La tecnologia utilizzata per la produzione delle malte aeree, anche se soggetta a modifiche nel tempo, lascia aperta la porta alla determinazione della cronologia assoluta dei manufatti a causa del processo di indurimento dovuto in gran parte all’assorbimento della CO2 dall’atmosfera (carbonatazione). Questo fenomeno fu intuito da Delibrias e Labeyrie nel 1965 che iniziarono una campagna di misure per dimostrarne la fattibilità ma ad oggi le indicazioni sulla accuratezza nella datazione di malte risultano ancora poco chiare. Il gruppo 14C del CIRCE (Centre for Isotopic Research on Cultural and Environmental Heritage) ha avviato, da poco più di un anno, una intensa campagna sperimentazione su un protocollo che permetta la datazione di campioni di malta aerea senza incorrere nei principali problemi riscontrati in letteratura. Tra le varie sorgenti di contaminazione quella da C primario introduce un sensibile effetto di invecchiamento dei campioni ed è stata riportata come la più influente. Questo effetto è attribuibile essenzialmente ad eventuali residui carbonatici sopravvissuti alla calcinazione e/o all’utilizzazione di aggregati di origine carbonatica. Tutte le metodologie proposte al momento in letteratura si basano sulla esclusione di queste fonti di contaminazione applicando metodologie chimiche. La procedura proposta a CIRCE (CryoSoniC) è basata su una sequenza di separazioni fisiche che mirano ad isolare la frazione carbonatica originatasi esclusivamente dalla carbonatazione. Il primo step per la validazione della procedura è stato effettuato lavorando su malte sintetiche di laboratorio (prive di inerti) prodotte a differente temperatura di calcinazione ed ha messo in evidenza l’efficienza della metodologia nella soppressione della contaminazione da C primario sopravvissuto alla calcinazione della roccia calcarea per temperature comunemente applicate (Marzaioli et al., 2011). La selettività del protocollo CryoSoniC è stato quindi testato ed implementato: i) su campioni di malta proveniente da siti archeologici con cronologia ben stabilita in modo anche da verificarne l’efficacia su differenti tipologie di malte; ii) su noduli di calce comunemente indicati come una attendibile fonte di C per la datazione dei reperti. Questo contributo ha come fine ultimo l’elaborazione di un percorso efficace di preparazione campioni da seguire per permettere una datazione accurata delle malte. PMC-O-7 CARATTERIZZAZIONE E PROVENIENZA DI INTONACI ARCHEOLOGICI DEL TEMPLO MAYOR DI TENOCHTITLAN (CITTÀ DEL MESSICO)

D. Miriello1, D. Barca1, G.M. Crisci1, L. Barba2, J. Blancas2, A.Ortíz2, A. Pecci3, L. López Luján4

1 Università degli Studi della Calabria, Italy 2 Instituto de Investigaciones Antropológicas, UNAM, México 3 ERAAUB, Universidad de Barcelona, Spain 4 Museo del Templo Mayor, INAH, México

In questo lavoro sono presentati i risultati delle analisi di 20 campioni di intonaci prelevati dal Templo Mayor (Grande Tempio), il tempio principale di Tenochtitlan (Città del Messico), l'antica capitale degli aztechi. I campioni sono stati studiati per ricavare informazioni sulla tecnologia produttiva degli impasti e per individuare la provenienza di alcune materie prime usate nella loro preparazione, con particolare riferimento a quella dei calcari utilizzati nel processo produttivo della calce. La caratterizzazione dei campioni è stata effettuata mediante l'applicazione della microscopia ottica a luce polarizzata (POM), la microanalisi SEM-EDS, la fluorescenza a raggi X (XRF) e la spettroscopia di massa LA-ICP-MS. In particolare, l'identificazione delle provenienza dei calcari da calce è stata determinata attraverso l'analisi dei grumi di calce mediante LA-ICP-MS. L'obiettivo del lavoro è stato quello di stabilire se esistono relazioni tra i cambiamenti nelle tecniche costruttive della piramide nel tempo e se alcuni di questi cambiamenti sono legati all'uso di diverse materie prime. Sono state analizzate sei differenti fasi costruttive della piramide, evidenziando analogie e differenze tra di esse, dovute principalmente alla classazione e alla variabilità minero-petrografica dell'aggregato, legata, molto probabilmente, all'utilizzo di diverse materie prime. La provenienza del calcare da calce ha evidenziato l'uso della medesima pietra calcarea per tutte le fasi costruttive studiate, nella fattispecie quella proveniente dalle cave di Tula.

PMC-O-8 COMPOSITION OF BLACK CRUST IN DIFFERENT SITES IN EUROPE – ESTIMATION USING STATISTICAL METHODS

I. Ozga1, A. Bonazza1, N. Ghedini1,2 , C. Sabbioni1

1 Institute of Atmospheric Sciences and Climate, ISAC-CNR, Via Gobetti 101, 40129, Bologna, Italy 2 Department of Pharmaceutical Sciences, University of Bologna, Via Belmeloro 6, 40126, Bologna, Italy

The anthropogenic activity such rapid industrial and urban development, has contributed the air quality by increasing the emission into the atmosphere of gaseous pollutants and aerosols from combustion processes. The increase of air multi-pollutants has negative impact not only on the human health but also accelerates the deterioration of the building façade, monuments and outdoor statues located in urban areas (Ghedini et al., 2011). It is known that the deposition of air pollutants and aerosols on monuments in areas sheltered from rain wash causes the formation of black damage layers (Ozga et al., 2011). The damage layer is an accumulation over time, of the pollution and products of interaction between pollutants and components of the substrate. The characterization of the damage layer formed on monuments is very important to provide detailed information on its composition and to understand whether the element originates from the substrate or from atmospheric deposition (anthropogenic origin). The EC TeACH project (Technologies and tools to prioritize assessment and diagnosis of air pollution impact on immovable and movable cultural heritage) sets out to understand the different types of damage on cultural heritage in six different sites: Oslo (Norway), Bilbao (Spain), Florence (Italy), Cracow (Poland), Salè (Marocco), Colonia (Germany). There was performed the complete characterization of damage layer including the elemental composition, carried out by coupled plasma-optical emission spectrometer (ICP-OES). To understand the origin of the elements detected in the black crust specimens, the data obtained during ICP-OES analysis were analyzed statistically. Firstly, to identify patterns in elemental data, highlighting similarities and differences, the calculation of principal components were carried out using the R Project for Statistical Computing, in addition the correlation between elements were identified by Pearson correlation. In a second phase, a preliminary screening was performed to identify the elements with a significant positive difference between their concentrations in the damage layers and in the original substrate, by means of a one tailed t-test, at level of significance = 0.05. The results achieved will be discussed with the aim of formulating valid hypotheses on the major stationary and mobile combustion sources responsible for the damage at each site.

GHEDINI, N., OZGA, I., BONAZZA, A., DILILLO, M., CACHIER, H., SABBIONI, C., 2011. Atmospheric aerosol monitoring as a strategy for the preventive conservation of urban monumental heritage: the Florence Baptistery. Atmospheric Environment 45, 5979-5987. OZGA, I., BONAZZA, A., BERNARDI, E., TITTARELLI, F., FAVONI, O., GHEDINI, N,. MORSELLI , L., SABBIONI C., 2011 Diagnosis of surface damage induced by air pollution on 20th-centuryconcrete buildings. Atmospheric Environment 45, 4986 -4995. PMC-O-9 PERCHE’ STUDIARE LE MALTE? ARCHEOMETRIA E CONSERVAZIONE DELLA CULTURA MATERIALE

E. Pecchioni 1, F. Fratini2, E. Cantisani2, A. Bonazza3

1 Dipartimento di Scienze della Terra- Università di Firenze 2 C.N.R-ICVBC. Istituto per la Conservazione e la Valorizzazione dei Beni Culturali- Firenze 3 C.N.R.-I.S.A.C. Istituto di Scienze dell’atmosfera e del clima - Bologna

Le malte sono materiali artificiali realizzati miscelando acqua, legante e aggregato in opportune quantità con l'eventuale aggiunta di sostanze di vario tipo sia organiche che inorganiche (additivi) atte a fornire particolari caratteristiche al prodotto finale. Nello studio della natura delle malte è quindi indispensabile indagare le caratteristiche del legante e dell'aggregato, la loro quantità relativa (rapporto legante/aggregato) unitamente alle modalità della loro miscelazione (quantità d'acqua utilizzata e cura nell’impastare). Lo studio delle malte vede coinvolti principalmente tre settori di interesse specifico e applicativo: la conservazione dei monumenti storici, il settore archeometrico ed il settore della ricerca. Nell'ambito della conservazione lo studio delle malte ha in particolare le seguenti finalità: comprensione dei fenomeni di degrado presenti e formulazione di malte da restauro compatibili con i materiali e le condizioni ambientali in cui si trovano. Il settore archeometrico è principalmente interessato alla datazione delle strutture murarie, degli apparati musivi ecc., all'origine delle materie prime utilizzate per la realizzazione delle malte, alle tecnologie di realizzazione degli impasti, alla distribuzione spaziale dei prodotti finiti. I dati ottenuti devono essere altresì utili a trarre considerazioni sulle condizioni socio economiche esistenti al momento della realizzazione dei cantieri di costruzione e dare un contributo rilevante alla conoscenza delle fasi costruttive. Il settore della ricerca si rivolge innanzitutto alla comprensione dei fattori che hanno contribuito alla durabilità o al particolare degrado delle malte, in particolare: a) allo studio delle materie prime; b) allo studio dei processi di cottura, idratazione, carbonatazione; c) allo studio delle trasformazioni chimico-fisiche che si verificano durante la fase di presa; d) alla identificazione degli additivi, là dove essi siano stati utilizzati. Una delle finalità specificatamente applicative del settore ricerca è quella di fornire indicazioni per la realizzazione di leganti e malte compatibili con quelle antiche da utilizzare negli interventi di restauro e di nuove malte di durabilità maggiore rispetto a quelle attuali. Si deve sottolineare che spesso le metodologie analitiche applicate allo studio delle malte non sono in grado di garantire tutte le informazioni sopraelencate o le forniscono solo in modo parziale. Inoltre non tutte le analisi possono (se non si dispone di una quantità di materiale sufficiente) o debbono essere effettuate. D’altro canto, in alcuni casi, si possono ottenere informazioni dettagliate anche con poche analisi mirate. In genere comunque, una sola indagine non è in grado di fornire risposte complete infatti ogni singola analisi ha un suo limite diagnostico. Sarà quindi la complementarietà di più indagini a garantire una corretta ed esaustiva conoscenza del materiale, in relazione ai diversi settori di interesse specifico.

Pecchioni E., Fratini F., Cantisani E., 2008, “Le malte antiche e moderne tra tradizione ed innovazione”. Ed. Pàtron Bologna 2008.

PMC-O-10 ARCHAEOMETRIC STUDY OF GREEK AND ROMAN HOPPER-RUBBER (OLYNTHIAN-TYPE) AND ROTARY (MORGANTINA-TYPE) MILLSTONES FOUND IN THE AEOLIAN ARCHIPELAGO (SOUTHERN ITALY)

P. Santi 1, A. Renzulli 1, R. Gullo 2

1 Dipartimento di Scienze della Terra, della Vita e dell’Ambiente - Università di Urbino 2 Museo Archeologico Regionale Eoliano, Via del Castello, Lipari (Italy)

Igneous millstones of the Greek and Roman periods, Olynthian hopper-rubber and Morgantina rotary hourglass respectively, were found in the Aeolian archipelago and characterized for the first time according to their petrography and chemistry. In collaboration with the Aeolian Archaeological Museum of Lipari, we carried out a comprehensive investigation of the numerous millstones located in the Museum itself and scattered among satellite cultural centres of the archipelago or in private houses on the islands of Lipari, Salina and Filicudi. This study only considers the most ancient typologies of millstones: hopper-rubber, rotary hourglass and one rotary quern. In order to select the largest number of millstone lithotypes, sampling of the artifacts was carried out on the basis of macroscopic differences in colour, structure and porphyricity of the volcanic lithotypes. Most of the analysed millstones are basaltic andesites and andesites belonging to the medium-K and high-K calcalkaline series. In addition, three K-trachyandesites (latites, shoshonitic series), two Na- trachybasalts (hawaiites, Na-alkaline series) and one tholeiitic/transitional basaltic andesite were identified. Modal mineralogy, petrography and major and trace element chemistry of the millstones are consistent with a provenance from the Aeolian archipelago and Sicily. The hopper-rubber millstones derive from the local exploitation of the Lipari lavas (Aegean colonization), whereas the rotary Morgantina-type mills represent quarrying sites of both the Aeolian archipelago (Lipari and Vulcano) and Sicily (Etna and the Iblean Mountains). This reflects an increasing rotary millstone trade beginning in the third century BCE i.e. the period to which the Morgantina-type artifacts have been dated. An intrusive, two-mica granodiorite rotating hand mill is also present among the investigated samples. Its provenance from the Capo Vaticano (Calabria) supports a local millstone trade limited to southern Italy.

PIETRE, MALTE E COSTRUITO

POSTER

PMC-P-1 MATTONI GRAFFIATI NEGLI EDIFICI MEDIEVALI DEL TERRITORIO SENESE: ANALISI DELLE TECNICHE DI LAVORAZIONE E LORO EVOLUZIONE TRA XII E XIV SECOLO

S. Arrighi 1, I. Cacciari 2, F. Gabbrielli 3, M. Giamello1, A. Mencaglia 2

1 Università degli Studi di Siena - Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti” 2 Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Fisica Applicata “N. Carrara” 3 Università degli Studi di Siena - Dipartimento di Archeologia e Storia delle Arti

Tra il XII e il XIV secolo la graffiatura dei mattoni, a righe oblique, a spina di pesce o di altre forme, associata o meno alla levigatura, alla coloritura e ad altri trattamenti, ha costituito una delle pratiche di finitura del laterizio più diffuse nell'architettura monumentale, civile e religiosa, dell'Italia centro-settentrionale. Malgrado sia stata più volte oggetto di studi molti aspetti rimangono ancora da chiarire, sia per quanto riguarda le diverse tecniche di realizzazione, sia per quanto concerne l'associazione con altre tipologie di finitura. Siena, caratterizzata da un tessuto medievale prevalentemente in laterizio, rappresenta un'eccellente occasione di studio, sia per la varietà e la qualità delle soluzioni tecniche e formali che per l'ottimo stato di conservazione di una serie di casi distribuiti lungo l'intero arco di tempo (1). Una prima fase del lavoro è stata focalizzata sullo studio dei trattamenti superficiali presenti sui mattoni graffiati di numerosi palazzi senesi. La microstratigrafia, osservata al microscopio polarizzatore su sezioni sottili ed ultrasottili, mostra in generale, al di sopra del laterizio, due distinti livelli che rivestono, senza colmarle, le incisioni della superficie e rappresentano la testimonianza di trattamenti applicati sulle superfici stesse a scopo estetico-conservativo (2). Un'ulteriore fase della ricerca è stata dedicata, invece, all'analisi tecnologica delle incisioni presenti sui laterizi tramite l'impiego della microscopia digitale 3D, che permette di ottenere informazioni quantitative sulla micromorfologia delle superfici esaminate. In seguito al confronto con i dati ottenuti da un'adeguata attività sperimentale è stato possibile individuare degli indici microscopici utili alla ricostruzione delle tecniche di realizzazione delle incisioni e degli utensili adoperati. I mattoni rimossi dal contesto originario sono stati osservati in laboratorio tramite un videomicroscopio 3D di tipo commerciale, mentre per i mattoni in situ è stato utilizzato un prototipo di microscopio 3D portatile sviluppato nell’ambito del progetto TEMART. È costituito essenzialmente da una telecamera CCD e da un gruppo ottico montati su uno stadio di traslazione motorizzato (3). La sequenza di immagini della superficie acquisita dal sistema è elaborata dall’algoritmo sviluppato da IFAC. Il set-up nella sua versione miniaturizzata è facilmente trasportabile per analisi in situ grazie all'assenza di un'alimentazione esterna, infatti la gestione dell'hardware e l'alimentazione sono affidate ad un PC portatile via USB.

1) Gabbrielli, F.,‘Il duomo e San Galgano, Note sulle origini del mattone graffiato a Siena’, Imago virginis, Dall'arte delle origini alla Libreria Piccolomini, Quaderni dell'Opera, VI-VI, pp. 27-53 (2000-2002). 2) Droghini, F., Gabbrielli, F., Giamello, M., Guasparri, G., Mugnaini, S., Sabatini, G., Scala, A, ‘The colour of the façades in Siena's historical centre. Calcium oxalate films on brickwork of XV-XVI century palaces’, Science and technology for cultural heritage, Vol.18, pp.19–33 (2009). 3) Cacciari, I., Ciofini, D., Mascalchi, M., Mencaglia, A., Siano, S., ‘Novel approach to the microscopic inspection during laser cleaning treatments of artworks’, Anal Bioanal Chem, DOI 10.1007/s00216-011-5292-9 (2011).

PMC-P-2 CARATTERIZZAZIONE E STUDIO DI PROVENIENZA DI REPERTI DI PIETRA OLLARE MEDIOEVALE TROVATI NEL SITO DI CROCETTA DI SANT’AGATA BOLOGNESE.

Chiara Baita1, Danilo Bersani1, Pier Paolo Lottici1, Emma Salvioli-Mariani2, Mauro Librenti3

1 Dipartimento di Fisica, Parco Area delle Scienze 7/a, 43124 Parma 2 Dipartimento di Scienze della Terra, Parco Area delle Scienze 157/a, 43124 Parma 3 Dipartimento di Scienze dell'Antichità e del Vicino Oriente, Università Ca' Foscari di Venezia, Dorsoduro 3484/d, 30123 Venezia

Abstract: Dieci frammenti di manufatti di pietra ollare, ritrovati nel sito di Crocetta, località di Sant’Agata Bolognese nella provincia di Bologna (Emilia Romagna, Italia) sono stati studiati, al fine di caratterizzarli e di identificare la provenienza della pietra. Si tratta di frammenti di pentole cilindriche, di dimensioni di circa 10-15 cm ognuno, di colore grigio-verde, alcuni aventi uno strato superficiale di annerimento da fuoco. La caratterizzazione petrografica è stata effettuata tramite microscopia ottica, l’identificazione delle specie minerali principali tramite diffrattometria a raggi X, e l’analisi elementare tramite microscopio elettronico a scansione accoppiata a microsonda a dispersione di energia. Per lo studio dettagliato delle fasi principali e l’identificazione di fasi accessorie è stata utilizzata la spettroscopia micro-Raman. I reperti hanno composizione omogenea e sono stati identificati come talcoscisti magnesiaci. La loro composizione mineralogica mostra talco come componente principale, accompagnato da subordinati magnesite, clorite e opachi (ilmenite, magnetite e pirite). Questa composizione rende tali reperti riconducibili al gruppo D a grana fine della classificazione di Mannoni e al. (1987). La zona di provenienza più probabile è stata identificata con la Valchiavenna, regione alpina nord occidentale, della Lombardia. Bibliografia: Mannoni T., Pfteifer H.R., Serneels V., 1987. Giacimenti di pietra ollare nelle Alpi. In: La Pietra Ollare dalla Preistoria all’Età Moderna, Como, 1982. Proceedings, pp. 59-114.

Figura 1: Frammenti di pietra ollare del sito di Crocetta di Sant’Agata Bolognese. PMC-P-3 FORME DI FUSIONE DALLE TERRAMARE DEL TERRITORIO MODENESE E REGGIANO: CARATTERIZZAZIONE DEI LITOTIPI E INDIVIDUAZIONE DELLE PROVENIENZE

Monia Barbieri (¹), Stefano Lugli (1)

(1)Dipartimento di Scienze della Terra - Università di Modena e Reggio Emilia

Lo studio petrografico di 40 forme di fusione in pietra provenienti dalle terramare del territorio modenese e 57 forme di fusione o frammenti di roccia provenienti da terramare del territorio reggiano, datate al Bronzo Medio e Bronzo Recente, ha consentito di identificare i litotipi utilizzati per la loro realizzazione: biocalcareniti, calcareniti, arenarie calcaree, arenarie di flysh, spicoliti. L’analisi geologica ha permesso inoltre di verificare la presenza di possibili fonti di approvvigionamento a pochi chilometri dai siti presi in esame più prossimi agli Appennini modenese e reggiano. L’analisi dell’uso dei litotipi in relazione alle diverse classi di oggetti prodotti con le forme di fusione sembra indicare specifiche scelte: la selezione del tipo di roccia poteva essere probabilmente giustificata dalle proprietà di resistenza al calore oltre che dalle caratteristiche di lavorabilità e dalla dimensione dei blocchi di roccia a disposizione degli artigiani.

PMC-P-4 COMPARATIVE EVALUATION OF DESTRUCTIVE (ICP-MS) VS NON-INVASIVE ANALYTICAL METHODS (PXRF AND PGAA) IN THE STUDY OF STONE ARTEFACTS

F. Bernardini1, Z. Kasztovszky2, A. De Min3, A. Mendoza Cuevas1,4, D. Lenaz3, V. Szilágyi2, C. Kwasi Nuviadenu1,5, P. Turk6, A. Velušček7, M. Montagnari Kokelj8, C. Tuniz1,9

1 The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (UNESCO), Multidisciplinary Laboratory, Italy 2 Department of Geosciences, University of Trieste, Italy 3 Institute of Isotopes, Hungarian Academy of Sciences, Hungary 4 Archaeometry Laboratory, Colegio Universitario San Geronimo de La Habana, Cuba 5 National Nuclear Research Institute, Ghana Atomic Energy Commission, Ghana 6 National Museum of Slovenia, Slovenia 7 Institute of Archaeology, Scientific Research Centre of the Slovenian Academy of Sciences and Arts, Slovenia 8 Department of History and Cultures from Antiquity to Contemporary World, University of Trieste, Italy 9 Centre for Archaeological Science, University of Wollongong, Australia

The use of non-invasive analytical methods in the characterization and provenance definition of lithic materials is important to avoid damages induced by sampling procedures. In the present study we have compared the geochemical results obtained by ICP-MS of three different lithic raw materials used to produce polished stone axes (Hohe Tauern serpentinite, Northern Bohemia metabasite and metaultramafite) with those obtained analysing the same samples via both Prompt Gamma Activation Analysis (PGAA) at the Budapest Neutron Centre (Hungary) and portable XRF system built at the Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics of Trieste (Italy). The comparison shows advantages and disadvantages of each technique, demonstrating that non- invasive methods can be effectively used to identify different groups of artefacts. However provenance studies require precise fingerprinting of trace elements that can only be obtained through destructive analysis. According to our experience, an appropriate procedure should include the following steps: - grouping of the tools on the basis of macroscopic determination, typological features and non-invasive methods (PGAA and PXRF); - analysis of a few artefacts (better if already damaged) through conventional destructive methods (ICP-MS) to verify the reliability of non-invasive methods and obtain good geochemical data also for a wide range of trace elements.

PMC-P-5 INDAGINI NON DISTRUTTIVE PER LA CARATTERIZZAZIONE DI MURA STORICHE: IL CASO DELLA PARETE SINISTRA DEL CHIOSTRO DEL 1500 DELLA CERTOSA DI BOLOGNA

S. Bignardi1, N. Abu Zeid1, G. Santarato1

1 Università Degli Studi di Ferrara

Il cimitero monumentale di Bologna, conosciuto come Certosa, ospita un gran numero di sculture, cappelle, marmi, e lapidi di notevole valore artistico, storico e culturale. Un tale patrimonio pone problemi non trascurabili in termini di conservazione, e solo negli ultimi anni sono stati faticosamente promossi e realizzati alcuni interventi di restauro. Il presente lavoro presenta e discute l’approccio metodologico utilizzato per la caratterizzazione non invasiva di una porzione della parete sinistra del corridoio per il Chiostro del 1500 (Fig. 1), la quale ospita 25 lapidi, risalenti a diversi periodi storici. I recenti restauri condotti sulla stessa, quali il rifacimento dell'intonaco ed il restauro delle lapidi, rendono impossibile tramite una semplice indagine visiva l'identificazione di ceratteristiche o problemi di degrado profondi. In un tale contesto l'indagine geofisica può rivelarsi un utile strumento diagnostico.

Figura 1: Parete sinistra del corridoio per il chiostro (1500)

Nel presente studio, si presentano i risultati salienti delle indagini acustiche (fig. 2) e GPR (fig. 3) focalizzando l’attenzione sulle possibilità ed i limiti di ciascuna tecnica per questo tipo di investigazione.

PMC-P-6 LE CALCARENITI VENETE NEGLI EDIFICI DI MEDIOLANUM

R. Bugini 1, L. Folli 2

1 CNR - Ist. Conservazione Beni Culturali, via Cozzi 53, Milano 2 v.le Calabria 18/B, Lodi

Mediolanum, conquistata dai Romani nel 222 a.C., accrebbe man mano la sua importanza fino diventare capitale dell’Impero nel IV secolo: furono allora costruiti maestosi edifici, ricordati da M. Ausonius e da A. Victor, come il vasto palazzo imperiale, il foro, il teatro, l’anfiteatro e il circo, i templi e le terme Erculee, poi demoliti ad uno ad uno per dare luogo alla città paleocristiana con le sue cinque monumentali basiliche. Le vicende successive praticamente cancellarono ogni resto della città romana: lo studio dei materiali impiegati deve quindi accontentarsi di pochi elementi architettonici frammentari riutilizzati in edifici successivi. Tra i diversi litotipi, oltre alle granodioriti alpine ed ai marmi, sono state identificate le calcareniti del Veneto occidentale, caratterizzate da una facile lavorabilità, citate da Vitruvio (De Arch. 2,7,1) e già riconosciute in area veneta (Verona, Patavium). I reperti milanesi, caratterizzati mediante metodi mineralogico-petrografici, sono riferibili alla calcarenite oligocenica dell’area centrale dei colli Berici (pietra di Vicenza) ed a quella eocenica dei monti Lessini meridionali (pietra Gallina). La prima ha colore bianco-giallastro (Munsell 5Y 9/2), clasti fino a 1,0 mm con gusci di Foraminiferi e frammenti di alghe corallinacee; la seconda ha colore biancastro (10YR 9/1) con aspetto terroso e clasti fino a 0,3 mm. Non sono state ancora identificate la calcarenite più scura (Eocene) dell’area orientale dei colli Berici (pietra di Nanto) o quella, ricca di gusci di Foraminiferi (Nummulites, Discocyclina, Lepidocyclina - Eocene) con diametro fino a 10 mm, dei dintorni di Verona (Maton). Tuttavia la difficoltà di distinzione fra queste pietre, in assenza di indagini scientifiche e con superfici alterate dall’erosione e dal deposito, non consente ancora di avere una casistica esauriente riguardo alla reale diffusione di ciascun litotipo. La tipologia d’impiego comprende elementi architettonici e decorativi come colonne (fusti, basi, capitelli), conci d’arco e cornici, appartenenti ad edifici civili e religiosi, distribuiti in un ampio periodo di tempo. Significativa è la modalità d’uso della calcarenite berica per la fabbricazione di capitelli: quelli di ordine ionico (I secolo d.C., inv. ST16907, ST16908, da via Broletto) con sviluppo tabulare (lungh. 110 cm, largh. 85, alt. 50) realizzati a partire da monoliti; quelli di ordine corinzio (I secolo a.C., inv. A1084, A1086, A27991, da via Bocchetto) a piramide rovescia, composti da una parte inferiore cilindrica (diam. 78 cm, alt. 75) e da una superiore tabulare (lungh. 100 cm, largh. 100, alt. 40). Questa procedura ha consentito di migliorare le caratteristiche meccaniche del capitello, di ridurre lo “sfrido” e i tempi di lavorazione e, inoltre, di ottimizzare lo sfruttamento di strati che raramente superano il metro di spessore. La notevole diffusione delle calcareniti venete in area lombarda è esemplificata dalla villa di Sirmione e dalla città di Cremona. Nelle “Grotte di Catullo” (I secolo d.C.) gli elementi di sostegno (pilastri e colonne) del lungo porticato e del sottostante criptoportico sul lato occidentale, sono stati realizzati usando conci di calcarenite proveniente sia dalla formazione oligocenica (pietra di Vicenza) che da quella eocenica (Maton); le murature della villa utilizzano, invece, la Scaglia cretacica affiorante localmente in strati sottili. Basi, capitelli e rocchi per fusti, di calcarenite oligocenica, sono abbondanti tra i materiali degli scavi di Cremona (p.za Marconi), scavi riguardanti una domus signorile che occupava un’intera insula e che fu coinvolta nella distruzione cittadina del 69 d.C. PMC-P-7 IL PROGETTO CALCEDOC: INFLUENZA DELLE MATERIE PRIME SULLA QUALITA’ DELLE CALCI TRADIZIONALI

Cantisani Emma 1, Camaiti Mara1, Falabella Ambra1, Fratini Fabio1, Pecchioni Elena2

1 CNR Istituto per la Conservazione e Valorizzazione dei Beni Culturali, Firenze 2 Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Firenze

Il progetto CalceDOC è realizzato all’interno del Forum Italiano Calce ed ha come obiettivo la realizzazione di un database relativo alle materie prime utilizzate per la produzione delle calci storiche nelle varie regioni italiane. Il progetto si prefigge di individuare le rocce carbonatiche, normalmente affioranti in prossimità delle fornaci, inserirle nel contesto geologico della regione, raccogliere le informazioni chimiche, mineralogiche e fisiche su questi materiali, relativamente a tutto il territorio nazionale. In seguito realizzare una procedura standardizzata di cottura e spegnimento delle pietre da calce che permetta di valutare le proprietà finali delle calci prodotte e, in ultima analisi, un confronto con le malte storiche. Scopo finale del progetto è quindi quello di stabilire le relazioni esistenti tra proprietà chimiche, mineralogiche e fisiche delle pietre da calce e la qualità delle calci prodotte. La sperimentazione ha avuto inizio con la raccolta e caratterizzazione di differenti litotipi carbonatici (marmi calcitici puri, marmi dolomitici, calcari puri, calcari marnosi, tufi calcarei) dal punto di vista chimico (fluorescenza a raggi X), mineralogico (diffrattometria a raggi X, calcimetria, analisi termogravimetriche), petrografico e fisico (microscopio ottico ed elettronico, tecniche porosimetriche), misure di colore. E’ stata messa a punto, inoltre, una procedura standardizzata di cottura (temperatura e tempo di permanenza nel forno), spegnimento, invecchiamento e stagionatura del grassello prodotto. Dopo la cottura, l'aspetto dell'ossido di calcio prodotto (porosità, dimensioni dei cristalli) è stato valutato al microscopio elettronico e messo in relazione con le caratteristiche composizionali e porosimetriche delle rocce, evidenziando che, a parità di composizione, nelle rocce più porose si formano cristalli di ossido di calcio di piccole dimensioni e ad elevata superficie specifica, che mantengono la forma esterna dei granuli di calcite, mentre nei calcari poco porosi si assiste a fenomeni di sinterizzazione tra i cristalli di ossido di calcio e allo sviluppo di strutture poco porose. Dopo la carbonatazione misure diffrattometriche, analisi morfologiche all’ESEM, analisi termogravimetriche e di resistenza alla foratura (tramite DRMS) sono state realizzate sui prodotti finali, evidenziando come le proprietà finali delle calci prodotte siano fortemente condizionate dalle caratteristiche iniziali della pietra da calce, in termini di composizione, granulometria e porosità.

PMC-P-8 THE USE OF MAGNESIAN LIME IN HISTORICAL MORTARS IN SOUTHERN SWITZERLAND (TESSIN CANTON)

G. Cavallo1* and D. Biondelli2

1 Institute of Materials and Constructions DACD-SUPSI (Switzerland) 2 Consiglio Nazionale delle Ricerche, Unit of Milan “Gino Bozza” (Italy) * corresponding author [email protected]

The assessment of the type of binder used in ancient mortars and, more in general, on architectural surfaces, is an important issue since it provides a relationship between the characteristics of the raw materials employed, their possible provenance, the durability and the behaviour with regard to some decay processes. Many samples of mortars and renders coming from historical monuments in Tessin Canton (Southern Switzerland), analyzed in thin sections under the polarising microscope, showed typical structures rounded in shape (patches). These lime inclusions are isotropic, the core is lighter or darker than the rim, the texture is micritic; the patches are generally localized in portions of the mix with no aggregates and for this reason they do not show up clear evidences when the mix is homogeneous. In this case the identification of the magnesian character of the lime is difficult. The application of microanalysis allowed the identification of the magnesian lime and the relative ratio between Ca/Mg. The mineralogical composition of the decay products is another important indirect evidence proving the use of dolomitic lime. Infact, the salts detected as decay products are Mg-sulphates, generally at the highest hydration state (epsomite). The presence of other Mg-phases (hydroxides and carbonates) is a further important mineralogical evidence.

PMC-P-9 UNA COPERTURA DI RESTAURO PER L’ATRIO PRINCIPALE DELLA CASA DEL CENTENARIO A POMPEI.

A. Custodi1, L. Sciortino1

1 DICAM - Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e dei Materiali Facoltà di Ingegneria - Università di Bologna

Recenti accadimenti hanno riproposto all’attenzione, di esperti e non solo, il tema delle coperture di restauro in aree archeologiche. Gli autori, negli ultimi anni, si sono occupati dell’analisi strutturale delle murature dell’Insula del Centenario a Pompei, con particolare attenzione alle ipotesi di sostituzione di coperture di restauro ammalorate e al progetto di nuove. A seguito delle ultime norme tecniche (NTC2008) e alla “Direttiva…” per la valutazione e la riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale, è stata aggiornata l’analisi delle strutture dell’Insula, in particolare quelle dell’atrio principale, e dei circostanti ambienti, nell’ipotesi di una nuova copertura di restauro. Nella progettazione risultano fondamentali la scelta dei materiali, che, oltre ad integrarsi visivamente con le strutture esistenti, debbono avere adeguati requisiti di resistenza e leggerezza, e le modalità di trasmissione dei carichi al suolo. Partendo da una prima copertura poggiante su pilastri e plinti, senza interferenza con le strutture murarie esistenti (che al vantaggio di non aumentare lo stato tensionale delle murature, contrappone però concentrazioni di carico sulle pavimentazioni e sui sottostanti, spesso non noti, materiali, risultando inoltre molto invasiva agli occhi del visitatore), si è successivamente studiato l’appoggio sulle murature esistenti, mitigando l’incremento delle sollecitazioni con l’introduzione, ove possibile, di cordolature perimetrali. Dalle modellazioni ed analisi numeriche svolte è risultato come l’incremento tensionale, per la nuova copertura, non sia eccessivamente gravoso per la stimata capacità resistente delle murature, rimanendo comunque inevitabili degli interventi di rafforzamento sia dei paramenti esterni delle murature (compreso il consolidamento degli intonaci), sia del nucleo interno. Le verifiche condotte, rispetto alla sopraddetta normativa, mostrano poi come la maggior parte dei maschi murari non soddisfi le verifiche a taglio e a pressoflessione e, al contempo, quale sia il beneficio legato al comportamento irrigidente della sovrastruttura di copertura, che, anche tramite la cordolatura, permette una migliore ripartizione delle azioni. La tipologia di copertura studiata è risultata così una soluzione accettabile, che consente di rallentare drasticamente il degrado delle murature causato dagli agenti atmosferici ed inoltre, permettendo una migliore distribuzione delle azioni orizzontali sulle murature, in grado di contribuire a migliorare la resistenza strutturale all’azione sismica.

Atti della giornata di studio, Rilievo, Modellazione e Restauro di Murature Antiche – Il caso dell’Insula del Centenario a Pompei, a cura di A. Custodi e L. Sciortino, Bologna – 16 settembre 2005, Edizioni Thyrus, Terni, 2006. MBAC – Istituto Centrale per il Restauro, Le coperture delle aree archeologiche – Museo aperto, a cura di M. C. Laurenti, Gangemi Editore, Roma, 2006. S. Ranellucci, Coperture archeologiche – Allestimenti protettivi sui siti archeologici, DEI – Tipografia del Genio Civile, Roma, 2009.

PMC-P-10 CARATTERIZZAZIONE DI MALTE ED INTONACI ROMANI E BIZANTINI PROVENIENTI DAL SITO ARCHEOLOGICO DI HIERAPOLIS (TURCHIA)

R. De Luca1, G.M. Crisci1, D. Miriello1, A. Bloise1, C. Apollaro1, P. Arthur2, A. Zaccaria Ruggiu3

1 Dipartimento di Scienze della Terra, Università della Calabria, Arcavacata di Rende 2 Dipartimento di Beni Culturali, Università del Salento, Lecce 3 Dipartimento di Scienze dell’Antichità e del Vicino Oriente, Università Cà Foscari, Venezia

Questo lavoro, realizzato nell’ambito della Missione Archeologica Italiana a Hierapolis di Frigia diretta dal prof. F. D’Andria (Università del Salento), presenta alcuni risultati preliminari relativi alla caratterizzazione delle malte e degli intonaci di età romana e bizantina provenienti da Hierapolis, l’antica città ellenistico-romana situata nel sud-ovest della Turchia. Le sue rovine, patrimonio protetto dall'UNESCO, si trovano nella odierna località di Pamukkale, situata nella provincia di Denizli, famosa per le sue sorgenti calde che danno vita a imponenti terrazze di travertino. I campioni studiati provengono da diverse aree del sito: la porta di Frontino, il tempio di Apollo, il Ninfeo dei Tritoni, il Santuario Ninfe, la stoà della Basilica e l’Aghyasma, ed alcuni contesti di età bizantina. Le tecniche usate per la loro caratterizzazione, quali la microscopia ottica a luce polarizzata e la diffrattometria a raggi X (XRPD), hanno consentito di determinarne, in prima analisi, le loro caratteristiche minero-petrografiche. Dal confronto composizionale tra i campioni sono emerse differenze significative tra gruppi di malte e intonaci. In particolare è stata rilevata nell’aggregato l’abbondante presenza di rocce metamorfiche (marmo, filladi e quarziti), cocciopesto, come additivo pozzolanico per creare malte idrauliche e bioclasti. Inoltre, è stata condotta una dettagliata analisi d'immagine in sezione sottile mediante l'utilizzo del software JMicro Vision, che ha permesso di determinare le esatte percentuali di aggregato e legante usate nell'impasto e di studiare alcune caratteristiche tessiturali come la macroporosità. Il lavoro rappresenta la prima fase di studio che servirà ad orientare le successive analisi spettroscopiche e termiche, le quali forniranno informazioni più dettagliate sulla provenienza delle materie prime utilizzate negli impasti.

PMC-P-11 IMPATTO DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO ED ALTERAZIONI CROMATICHE DELLE SUPERFICI ARCHITETTONICHE NEL TEMPO: SANTA MARIA DEL FIORE, FIRENZE

L. De Prato1, A. Bonazza1, I. Ozga1, N. Ghedini1,2, C. Sabbioni1

1 Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, ISAC-CNR 2 Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Bologna

I beni culturali sono una memoria artistica e storica del nostro passato soggetti inevitabilmente a degrado per interazione con l'ambiente ed in particolare con l'inquinamento. Questo lavoro ha previsto lo studio chimico-mineralogico delle croste nere presenti sulle superfici architettoniche della Cattedrale di Santa Maria del Fiore a Firenze, allo scopo di identificare l’impatto dell’inquinamento atmosferico sul monumento oggetto di studio. Uno degli obiettivi ha riguardato, inoltre, la previsione di distribuzione e composizione degli strati di degrado e croste nere da oggi alla fine del XXI secolo. Sono stati prima di tutto campionati strati di degrado sui tre tipi principali di materiali da costruzione della Cattedrale, concentrando l’attenzione in particolare sul Marmo di Carrara; questo sia per la notevole presenza di degrado sulla sua superficie, sia per il contrasto di cromia tra materiale non degradato e strati di deterioramento. Dalle analisi svolte è emerso che dal punto di vista mineralogico la crosta nera è composta prevalentemente da gesso, calcite, quarzo, fillosilicati ed ossidi di ferro. Nello strato si riscontrano inoltre numerose particelle sferiche di colore nero, concentrate prevalentemente nelle parti dello strato più vicine al materiale lapideo, identificabili in due tipologie principali: particelle carboniose e particelle allumino-silicatiche [Sabbioni, 1995]. L’analisi svolta in cromatografia ionica ha rilevato che l’anione presente in concentrazione maggiore è lo ione solfato, dimostrando come il processo di solfatazione sia il principale fenomeno di degrado cui sono sottoposte le superfici architettoniche della Cattedrale. Le analisi per la discriminazione e misura delle frazioni carboniose hanno messo in evidenza che la percentuale della frazione di carbonio non carbonatico (CNC), calcolata sul carbonio totale (CT), è generalmente maggiore rispetto alla percentuale di carbonio carbonatico (CC). Inoltre in tutti i campioni analizzati la percentuale di carbonio organico (CO) è maggiore rispetto alla percentuale di carbonio elementare (CE). Si è svolto un ulteriore studio attraverso misure colorimetriche, poiché l'analisi del cambiamento cromatico che interessa le superfici dei monumenti è molto importante essendo direttamente correlato al degrado causato dagli inquinanti emessi dalle sorgenti di combustione mobili e fisse. Per poter studiare l'impatto che l'annerimento delle superfici architettoniche del monumento oggetto di studio svolge sulla percezione visiva, ed ipotizzare quale potrebbe essere la distribuzione degli strati di degrado in futuro, si è svolto infine un lavoro di grafica. Le tavole sono state create attraverso un programma di disegno tecnico assistito dall'elaboratore (CAD). Nell’ambito del presente lavoro verranno presentate le carte di degrado prodotte, focalizzando l’attenzione sulla riproduzione delle croste nere evidenziandole attraverso la scala di grigi.

Riferimenti bibliografici: Sabbioni C. 1995. Contribution of atmospheric deposition to the formation of damaged layers. The Science of the Total Environment, 167, pp. 49-56.

PMC-P-12 LE MALTE DELLA TORRE DELLO ZENOBITO ALL'ISOLA DI CAPRAIA: COME MURARE IN UN' ISOLA VULCANICA?

Fabio Fratini1, Elena Pecchioni2, Mara Camaiti 1, Enrico Pandeli2, Laura Amadei3

1 CNR ICVBC, Istituto Conservazione e Valorizzazione Beni Culturali, Firenze 2 Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Firenze 3 Corso di Laurea Magistrale in Conservazione e Diagnostica del Patrimonio Culturale, Università di Modena e Reggio Emilia

La torre dello Zenobito, ubicata nella parte meridionale dell’isola di Capraia, sull'omonimo promontorio, venne edificata a scopo difensivo: da quella posizione era infatti possibile avvistare le navi dei pirati che si dirigevano o verso la stessa isola di Capraia o verso la Corsica. La sua costruzione fu fortemente voluta dal Banco di San Giorgio poiché l’isola, possedimento della Repubblica di Genova e importante punto strategico per le rotte Corsica-Genova, era stata messa in ginocchio dall’incursione piratesca del 1540. Il progetto prevedeva la fortificazione dell'isola con il recupero e l’ampliamento della fortezza costruita dai pisani e la costruzione di due torri: la torre del Porto, per difendere la baia e impedire l’attracco di navi nemiche, e la torre dello Zenobito. Le due torri avevano la stessa forma, ma quest' ultima aveva un diametro maggiore. La decisione di realizzare la Torre dello Zenobito venne presa nel 1544, ma i lavori iniziarono solo l’anno seguente e furono completati nel dicembre del 1545. L’impresa si rivelò particolarmente difficoltosa poiché il promontorio era situato in una posizione impervia e difficile da raggiungere: a parte le pietre per la costruzione che furono estratte localmente, tutti gli altri materiali da costruzione (calce e sabbia per la malta, travi per solai e per la carpenteria) dovettero essere trasportati via mare dal porto di Capraia, distante 5 miglia e poi portati con muli e a spalla per un ripido pendio. L'acqua era raccolta da piccole sorgenti locali, di non facile accesso. Riguardo alla calce, è necessario sottolineare che Capraia è un'isola vulcanica, priva quindi di affioramenti di rocce carbonatiche,indispensabili per la produzione della calce. Moresco (2007) riporta che la calce utilizzata nell’isola di Capraia, veniva fatta arrivare da Genova e/o dalla Corsica. Riguardo alla sabbia, lo stesso autore scrive che veniva raccolta dalla spiaggia del porto. Questa ricerca si è proposta di studiare le malte presenti nella torre (malte di allettamento murario e malte di rivestimento per l’intonacatura) al fine di verificare l’esatta provenienza delle materie prime (calce e sabbia) e la tecnologia di preparazione. A tale scopo è stata effettuata una caratterizzazione mineralogico- petrografica mediante analisi diffrattometriche (XRD), osservazioni microscopiche in luce trasmessa (OM) e analisi termo gravimetriche (TG-DTA).

Moresco R.(a cura di), Atti della Società Ligure di Storia Patria, Vol. XLVII-Fasc.I, Genova 2007

PMC-P-13 LA CHIESA DEL CINQUECENTO NELLA CERTOSA DI SERRA SAN BRUNO: IL PIANO DIAGNOSTICO

Caterina Gattuso1, Roberto Marino Picciola1

1 Dipartimento Scienze della Terra-Unical

Per realizzare un corretto progetto di restauro è necessario svolgere un monitoraggio diagnostico del manufatto. Il presente lavoro è da considerarsi nell’ambito di un contesto più ampio che prevede lo sviluppo di uno studio interdisciplinare composto da sottoparti tra loro integrate. In particolare si propongono i risultati di un’esperienza significativa condotta su campioni rappresentativi prelevati dalla facciata della Chiesa del Cinquecento situata all’interno della Certosa di Serra S.Bruno in Calabria. Sono state effettuate delle analisi di laboratorio utilizzando il microscopio ottico e scansione elettronica, al fine di caratterizzare il materiale costitutivo, i degradi e gli organismi patogeni attivi sulla superficie del materiale. Inoltre l’uso del microscopio a scansione elettronica, SEM, ha permesso di effettuare una valutazione morfologica nonché chimica dei campioni prelevati. Attraverso l’utilizzo del SEM, è stato possibile, inoltre, effettuare una serie di scatti fotografici dei microrganismi, mettendo in evidenza l’attività di quest’ultimi in relazione ai minerali dei frammenti rocciosi. L’analisi morfologica, affiancata da quella puntuale ha, quindi, permesso di individuare una preponderante presenza di minerali di biotite e qualche raro cristallo di feldspato alcalino e plagioclasio, non fagocitato dagli organismi presenti. L’attacco biologico favorito dal microclima ideale si è sviluppato sull’intera superficie del monumento che si presenta totalmente attaccata da colonizzazione lichenica, da muschi e da graminacee. Parallelamente è stata svolta una ricerca storico-archivistica, per ricostruire l’anamnesi, corredata di rilievo in 2D e 3D. Le analisi effettuate hanno permesso di caratterizzare il materiale, tipico granito locale e le diverse tipologie di degrado presenti fornendo così un quadro conoscitivo indispensabile ai fini dell’articolazione di un’adeguata metodologia di intervento.

PMC-P-14 LA TERMOLUMINESCENZA PER LA DATAZIONE DI CAROSELLI CALABRESI

Caterina Gattuso1, Diana Renzelli2 , Antonino Oliva2, Pasquale Barone2, Valentino Pingitore2

1 Dipartimento di Scienze della Terra, Unical, via P. Bucci, 87036 - Rende, Cosenza, Italy 2 Laboratorio IIS, Dipartimento di Fisica, Unical, via P. Bucci, 87036 - Rende, Cosenza, Italy ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected])

In Calabria è ancora possibile ritrovare in edifici quali Chiese o palazzetti nobiliari una peculiare tecnica costruttiva che si avvale di elementi fittili cavi, comunemente denominati “Caruselli”, che venivano posti nelle volte o anche nei muri per alleggerire il peso e le spinte trasversali dovute a carichi di una certa entità. In questo lavoro sono stati esaminati tre tipi di caruselli, analoghi in fattura, ma ritrovati in tre siti diversi: la prima tipologia proviene dal Santuario della Madonna del Buonconsiglio nella frazione di S. Giacomo nel Comune di Cerzeto, reperiti durante lavori di ristrutturazione nella cupola sovrastante l’altare centrale; la seconda proviene dalla Chiesa del Pettoruto a Lattarico dove diversi tipi di tali caroselli sono stati ritrovati sia nelle volte che nelle murature; la terza proviene dal Comune di S. Caterina dallo Ionio individuati in una Masseria. Le indagini diagnostiche rappresentano la fase propedeutica all’intervento di recupero vero e proprio, e ne costituiscono una parte integrante, che accompagna le diverse operazioni nel loro evolversi, verificandone l'efficacia e suggerendo eventualmente nuove soluzioni. L’apporto della scienza (chimica, fisica, biologia, geologia, informatica, ecc.), nella fase di messa a punto del progetto d’intervento, non si esaurisce con l’analisi dei materiali costitutivi e lo studio delle tecniche di esecuzione dei manufatti. L’analisi di un’opera richiede spesso anche lo svolgimento indagini finalizzate a determinare la datazione, l’autenticazione, l’accertamento dello stato di degrado dell’opera e di eventuali restauri eventualmente avvenuti. Per fornire un contributo conoscitivo è stata effettuata una indagine per cercare di dare una datazione ai caruselli sopracitati usando la tecnica di Termoluminescenza. L’indagine ha consentito di definire degli intervalli temporali che permettono di inquadrare il periodo di costruzione e quindi anche d’uso e di diffusione di tali elementi costruttivi. In particolare, lo studio ha permesso di rilevare che per il reperto del Santuario della Madonna del Buonconsiglio si ricava una datazione riferibile al 1860±30, per il reperto della Chiesa del Pettoruto a Lattarico si risale al 1840±30 e per il carosello della masseria presso il Comune di S. Caterina dallo Ionio si ottiene la data del 1824±30. PMC-P-15 LE CASE IN TERRA CRUDA IN CALABRIA: INDAGINI CONOSCITIVE

Caterina Gattuso1, Serianni Iolanda1, Philomene Gattuso1, Gino Mirocle Crisci1

1 Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi della Calabria, via Pietro Bucci, 87036- Arcavacata di Rende, Cosenza, Italy ([email protected] ) Tematica: Pietre, Malte, Costruito

Abitazioni realizzate in terra cruda si ritrovano in varie parti nel Mondo con morfologie e tipologie diversificate. Per dare un contributo alla conoscenza delle caratteristiche e delle qualità della terra cruda è stata svolta una indagine finalizzata a caratterizzare una particolare tipologia costruttiva costituita dalle abitazioni realizzate in terra cruda esistenti nella Provincia di Cosenza ed in particolare in un’area situata tra un versante del fiume Crati e la dorsale costiera. Per effettuare la caratterizzazione completa dei mattoni realizzati in terra cruda è stata organizzata una campagna di campionamento che ha permesso di campionare sia le abitazioni ma anche i probabili giacimenti di prelievo della materia situati nei pressi delle abitazioni stesse. Sui campioni prelevati è stata effettuata una prima base di analisi eseguite con metodologie mineralogico-petrografiche. Tali dati sono stati successivamente comparati e integrati con le informazioni ottenute attraverso una indagine effettuata utilizzando la catodoluminescenza svolta con un Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) opportunamente modificato. I segnali luminosi, emessi dai campioni, sono stati trasformati in spettri che hanno confermato le ipotesi iniziali, infatti dall’osservazione di questi spettri si può notare una certa similitudine tra i campioni di cava e quelli delle costruzioni. Questi spettri, insieme ai grafici ottenuti dall’elaborazione dei dati chimici (XRF) hanno permesso di stabilire con certezza che effettivamente le argille di cava analizzate sono quelle di estrazione del materiale servito per la costruzione delle suddette case, addirittura in alcuni spettri, i segnali di luminescenza, dei campioni di cava e dei campioni di mattone si sovrappongono. Inoltre, ulteriori osservazioni e un’accurata analisi dei diagrammi ottenuti dall’incrocio delle analisi di catodoluminescenza, di fluorescenza a raggi X e di diffrazione a raggi X, hanno permesso di rilevare che il materiale costituente le case ha subito dei “trattamenti” per cui presenta alcune differenze di dettaglio rispetto a quello prelevato dai giacimenti presi in esame. Le variazioni sono certamente riconducibili, oltre che all’aggiunta di elementi organici quali frammenti di paglia e radici, all’aggiunta di elementi inerti come sabbia e ciottoli. Altre variazioni rilevate tra i campioni esaminati sono riconducibili al processo di essiccazione.

PMC-P-16 LA CARTOGRAFIA DI GEOLOGIA URBANA: RISORSA CULTURALE E COMUNICAZIONE DEL PATRIMONIO GEOLOGICO (ESEMPI IN UMBRIA)

Lucilia Gregori

Dipartimento di Scienze della Terra - Università degli Studi di Perugia Piazza Università,1 – 06123 Perugia; [email protected]

Le cartografie di Geologia Urbana si collocano nell’ambito della comunicazione dei contenuti delle geoscienze e dell’integrazione tra discipline tecnico-scientifice e umanistiche. Questo tipo di cartografia tematica riunisce conoscenze e competenze geologico-geomorfologiche e archeometriche nell’elaborazione di un prodotto spendibile sotto il profilo scientifico e geo- turistico. La rappresentazione cartografica dei caratteri geologici dei centri storici costituisce un insospettato strumento di comunicazione di valori scientifici di un territorio che usualmente vengono disattesi, nell’usuale frequentazione dei luoghi. In Umbria è operativo un Progetto Cartografico di Geologia Urbana (in collaborazione tra Regione Umbria e Università degli Studi di Perugia; Gregori, 2010), teso alla realizzazione di questo tipo di cartografia per le più importati città umbre. Le cartografie sono costituite da una parte fronte con la planimetria corredata da apposita legenda e chiave di lettura che racconta le rocce dell’edificato urbano, mentre una parte retro riunisce informazioni litologiche e mineralogico-petrografiche delle pietre dei monumenti, contestualizzate al territorio circostante sotto l’aspetto geologico e geomorfologico, nonché quelle informazioni che derivano dalle discipline umanistiche (arte, storia, archeologia, architettura, ecc). L’edificato urbano è, pertanto, la memoria geologica del territorio che viene “raccontata” attraverso le pietre dei monumenti di pregio, ma anche dal quotidiano e storico contesto edilizio. Le cartografie sono, quindi, uno strumento per condividere, con ricercatori o motivati turisti, le informazioni geologiche dei monumenti e questi contenuti, oltre all’indubbio valore scientifico, diventano una straordinaria e insospettata risorsa culturale.

Del Monte M. (2005), Le Pietre di Bologna. Litologia di una città, Carta alla scala 1: 3500; Comune di Bologna, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Regione Emilia e Romagna, Editore Servizio Geologico, Sismico dei Suoli Gregori L. (2007), La “memoria” geologico-geomorfologica in alcune città dell'Umbria e dintorni attraverso i materiali dell'antico edificato urbano, Il Quaternario, 2, 19, 267-276, 0394-3356 Gregori L. (2009), Geologia urbana. Le pietre raccontano..., La Cartografia, Periodico di informazione cartografica, Bonomo Editore, LAC- Firenze, n. 21, 22-47 Gregori L. (2010), Cartografia di “Geologia Urbana” in Umbria: nuovo strumento di comunicazione scientifica, Bollettino dell'Associazione Italiana di Cartografia, n.138, 327-335, ISSN 0044-9733

PMC-P-17 INDAGINE DIAGNOSTICA DELLA STATUA MARMOREA DEL TRITONE BARBATO PROVENIENTE DALLA GROTTA AZZURRA, CAPRI, ITALIA

La Russa M.F.1 , Barca D. 1, Capristo V. 1, Crisci G.M. 1, Davidde B. 2 , Ricci S. 2, Lucci F. 3, Ruffolo S. 1

1 Dipartimento di scienze della Terra Università della Calabria, Via Pietro Bucci Arcavacata di Rende ( CS) 2 Istituto Superiore per la Conservazione e il Restauro, Via di San Michele 23, 00153 Roma 3 Architetto specializzato in restauro dei monumenti e del paesaggio, Bacoli (Napoli)

Questo contributo multidisciplinare presenta i risultati delle indagini diagnostiche finalizzate allo studio dello stato di conservazione della statua marmorea Tritone barbato, recuperata dal fondale della Grotta Azzurra, Capri (Italia) negli anni Sessanta del secolo scorso. Il reperto faceva parte, insieme ad altre statue, dell’arredo della grotta-ninfeo di una villa marittima attribuita all’imperatore Tiberio. La ricerca è inserita nel Progetto “Grotta Azzurra- Oltre l’azzurro” che prevede l’indagine geo-archeologica della cavità naturale e lo studio per una musealizzazione della grotta. Lo studio è stato incentrato sulla caratterizzazione del materiale lapideo costitutivo e sulla definizione delle varie forme di degrado presenti, utilizzando tecniche analitiche differenziate. L’analisi petrografica condotta sul marmo ha permesso di definire i caratteri tessiturali, valutare lo stato di conservazione e formulare alcune ipotesi riguardo alla sua provenienza. Sono state effettuate l’analisi degli isotopi del carbonio e dell’ossigeno, la determinazione del maximum grain size (MGS), e la determinazione del contenuto in Mn attraverso la LA-ICP/MS. L’analisi in microscopia elettronica a scansione è stata utilizzata per identificare la colonizzazione biologica epilitica e per analizzare le forme di degrado superficiale, nonché per caratterizzare i fenomeni di degrado di tipo endolitico.

PMC-P-18 THE IMPRESSIVE STONE VARIETY ON THE WALLS OF THE GHIRLANDINA TOWER: A WORLD RECORD FOR THE MODENA UNESCO SITE?

S. Lugli1, C.A. Papazzoni1, R. Cadignani2, F. Valli2

1 Dipartimento di Scienze della Terra - Università di Modena e Reggio Emilia 2 Comune di Modena

The detailed petrographic and paleontological study of the more than 10.000 slabs covering the medieval Ghirlandina tower (XI-XIV century) at the Modena UNESCO world heritage site revealed the presence of 20 different types of stone. The stones are: Rosso Ammonitico, Scaglia rossa, pietra di Vicenza, pietra di Aurisina fiorita, pietra di Aurisina granitello, trachyte, pietra d’Istria, bardiglio, Carrara ordinario, Proconnesian marble, Candoglia/Ornavasso marble, alpine marble, bronzetto, travertine, Pantano sandstone, M. Pastore sandstone, Scabiazza sandstone, biancone, pietra di Chiampo, cipollino. The reason for this impressive number of stones comes from the medieval practice of re-use of Roman architectural elements from public buildings and funerary monuments from necropolis now laying buried by alluvial sediments at about 5 m depth. Additional rock types were introduced in later restorations and even more recently, such as during the 1973 restoration works. This impressive collection of ornamental stones on the external cover of a tower appears to be an extraordinary and unique example.

LUGLI S., 2010. Dall’Egitto all’Istria: viaggio tra le pietre di Modena. Atti del Convegno “Geologia urbana di Modena: sostenibilita’ ambientale e territoriale” 21/11/2008, Modena. Geologia dell’Ambiente, 2/2010, 31-41. LUGLI S., 2010. Le pietre naturali del Palazzo Comunale. In: “Le pietre di Modena, nuovi spazi nell’antico Palazzo Comunale”. Edizioni Artestampa, Modena. 46-49. LUGLI S., PAPAZZONI C.A., GAVIOLI S., MELLONI C., ROSSETTI G., TINTORI S. E ZANFROGNINI R., 2009, Le pietre della Torre Ghirlandina. In “La Torre Ghirlandina un progetto per la conservazione”, a cura di R. Cadignani. Luca Sossella Editore. 96-117. LUGLI S., PAPAZZONI C.A., PEDRAZZI S., ROSSETTI G., TINTORI S. E. 2009. La grandiosa rosa di pietra, analisi litologica del rosone del Duomo di Modena. Taccuini d’Arte, 81-91.

PMC-P-19 BUILDING AND OCCUPATION OF TWO MONUMENTAL SITES IN JAEN (PERÙ): AN ABSOLUTE CHRONOLOGY RECONSTRUCTION VIA 14C-AMS DATING

1,2 2,3 1,2 4 Francesco Maspero , Marco Martini , Emanuela Sibilia , Antonio Aimi

1 CUDaM, Milano-Bicocca University 2 INFN, Milano-Bicocca Section 3 Material Science Department, Milano-Bicocca University 4 Facoltà di lettere e Filosofia, Milano University

There’s a huge interest in the reconstruction of settlements and population movements during the first millennium AD inside the Amazon region of Perù. One of the most recognized hypothesis states that Moche people moved from the Peruvian coast through the Andes, reaching the Amazon lands. However, it is not fully satisfactory, since territorial expansion and trading don’t justify such a long travel still nowadays uncomfortable and very long. The excavation of two monumental sites in Montegrande and San Isidro seems to confirm the presence of a completely different culture that settled there well before the Moche, with a level of civilization as high as their neighbors. 14C-AMS dating of samples coming from both the complexes allowed to reconstruct the building phases, giving an absolute chronology for their complex edification. Dates were obtained from wooden charcoals, pretreated using a specific protocol in order to preserve the structure of the material (Rebollo et al. 2008 Structural characterization of charcoal exposed to high and low pH: Implications for C-14 sample preparation and charcoal preservation. Radiocarbon 50 (2):289-307). Dating results, besides giving an indication of the latest occupation of the sites, shine a light on the earliest traces of an autochthonous population in the Amazon-Peruvian region (4000 BC)

PMC-P-20 STUDIO ARCHEOMETRICO DELLE MALTE DEL CASTELLO DI DONORATICO (CASTAGNETO CARDUCCI - LI)

Miriello1, G.M. Crisci1, N. Chiarelli1, G. Bianchi2, G. Fichera2

1 Università della Calabria. Dipartimento di Scienze della Terra 2 Università degli Studi di Siena. Dipartimento di Archeologia e Storia delle Arti

L’antico castello di Donoratico è ubicato alla sommità di un’altura a pochi chilometri dal centro abitato di Castagneto Carducci (LI), nel territorio della Bassa Val di Cecina. Le sue torri monumentali conservano parzialmente l’originaria altezza e costituiscono il nucleo centrale del castello, fortificato e dotato di mura e di una porta d’accesso ancora conservata. Al castello sono legate le vicende storiche di uno dei più importanti rami della casata dei Della Gherardesca, che qui si stabilì, facendone mezzo di controllo e affermazione politica sul territorio. La storia del sito sembra però rivelare una maggiore complessità: al di sotto delle stratigrafie di pertinenza medievale sono, infatti, emerse tracce relative all’epoca ellenistica ed imperiale. Nell’estate del 2000 ha avuto inizio l’indagine archeologica, che ha consentito di riportare alla luce i resti del cantiere costruttivo del IX secolo, quando il castello fu oggetto di un esteso rinnovamento edilizio, con la costruzione di una possente cinta muraria e di una chiesa. Molto significativo è il ritrovamento di tre particolari strutture di forma circolare, incassate nel terreno e solcate all’interno da cerchi concentrici, funzionali alla preparazione della malta di calce. In base alla ricostruzione, nel foro posto in posizione centrale doveva alloggiare un perno, collegato ad un’impalcatura lignea, tale da garantire un efficace mescolamento degli impasti attraverso la spinta manuale. Al fine di approfondire la conoscenza relative alle stratigrafie del cantiere, l’area è stata oggetto di campionamento: i campioni sono stati prelevati dalle tre strutture per la miscelazione della malta e da alcune struttura murarie. Obiettivo dell’indagine archeometrica è la caratterizzazione dei campioni di malta da un punto di vista petrografico, mineralogico e chimico, al fine di ottenere il maggior numero di informazioni circa la natura delle materie prime e la tecnologia di fabbricazione degli impasti. In seguito ad una preliminare analisi macroscopica dei campioni, sono state realizzate sezioni sottili per l’analisi petrografica e modale attraverso microscopia ottica a luce trasmessa. L’analisi ha permesso di ricavare informazioni in merito alle caratteristiche e alla tipologia del legante, dell’aggregato e della porosità e di fornire dati quantitativi percentuali di ciascuna delle componenti. L’utilizzo della tecnica diffrattometria a raggi X, effettuata sui campioni ridotti in polvere, ha consentito di approfondire l’analisi mineralogica e di ottenere le abbondanze relative dei minerali presenti nei campioni. La composizione del legante, dei grumi di calce e di alcuni frammenti facenti parte dell’aggregato è stata indagata mediante microanalisi SEM-EDS. Microanalisi di dettaglio su alcuni minerali sono state eseguite attraverso microscopia Raman. I dati sono stati trattati mediante elaborazioni statistiche multivariate al fine di mettere meglio in evidenza le analogie e le differenze tra i campioni. È stato in tal modo possibile un preliminare raggruppamento che ha permesso di individuare la relazione tra i campioni di malta provenienti dalle unità murarie e i miscelatori impiegati per la loro preparazione. Tali raggruppamenti sono risultati utili a fornire una cronologia delle stratigrafie relative al cantiere costruttivo.

PMC-P-21 THE ROMAN MARBLE ARTEFACTS FROM THE LAPIDARIO ROMANO (MUSEO CIVICO ARCHEOLOGICO ETNOLOGICO DI MODENA): ARCHEOMETRICAL EVIDENCE FOR ITALIAN SOURCES

P. Pallante1, S. Lugli1, E.M. Selmo2, C. Gorgoni1, I. Pulini3 e D. Labate4

1 Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Modena e Reggio Emilia 2 Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Parma 3 Museo Civico Archeologico Etnologico di Modena 4 Soprintendenza per i Beni Archeologici dell'Emilia-Romagna

Our recent studies on the ornamental stones of the Roman town of Mutina and their Medieval re-use indicate that marbles were by far relatively uncommon compared to alpine limestones and trachytes. A significant contribution to the understanding of the ancient marble trading routes comes from the study of the artefacts from the Lapidario Romano of the Museo Civico Archeologico Etnologico di Modena, which displays all the recently discovered Roman monuments. The four marble artefacts kept in the museum have been archaeometrically characterized by means of petrography (fabric, structure, accessory minerals, MGS) and carbon and oxygen stable-isotope analyses. The comparison of these results with the reference database [1] indicates three different provenances. The ara of Marcus Numisius Castor (n. 9, II century A.D.) and the ara of Vetilia Egloge (n. 26, half of I century A.D. are made of Proconnesian marble, which is the most common in Modena, both in Roman artefacts (sarcophagi, etc.) and in Medieval re-uses. In particular, the carving chronology of the Vetilia monument, indeed corresponds with the very beginning of the importation in Italy of this marble variety. The ara showing no inscriptions (n. 10, half of the I century A.D.) is probably made in a veined variety of Carrara marble (“arabescato”) [2], whereas the container for the cinerary urn (n. 17, end of the I century B.C.- beginning I century A.D.) was carved out from a coarse grained marble, with a possible Aegean or Alpine provenance [1,3,4] (analyses are still in progress). Until recently, the only white marble in Roman artefacts archaeometrically attested in Modena was Proconnesian marble [5]. The discovery of Alpine and Apenninic marble varieties indicates for the first time that the ancient Mutina imported white marbles from Italian sources, also.

[1] Gorgoni C., Lazzarini L., Pallante P. & Turi B. (2002) “An updated and detailed mineropetrographic and C-O stable isotopic reference database for the main mediterranean marbles used in antiquity ”. In: ASMOSIA 5, London, 115-131. [2] C. Gorgoni, L. Lazzarini & P. Pallante (1998): “Detailed archaeometric characterisation of the Carrara marble (Italy)” Vth ASMOSIA International Conference, Boston 11-15/06/1998. [3] Cardarelli, M. Pacciarelli & P. Pallante (1997): “Pesi da bilancia dell’età del bronzo?”. In: Catalogo della mostra ‘Le terramare, la più antica civitlà padana’, Modena 15/3-30/6/1997, Electa ed., Milano, 629-642. [4] Gorgoni C., Oddone M. & Pallante P. (1998): “Mineralogical, isotopic and chemical characterisation of marbles from different areas in the Italian Alps” Vth ASMOSIA International Conference, Boston 11-15/06/1998. [5] Gorgoni C. & Pallante P. (2000): “Archaeometry of Roman sarcophagi and the related Marmara marbles”. VIth ASMOSIA International Conference, Venezia 15-18/06/2000. PMC-P-22 PALEONUTRIZIONE E PROVENIENZA DI MARMI : MISURE ARCHEOMETRICHE CON ISOTOPI STABILI PRESSO IL LABORATORIO CIRCE

Paola Ricci1, Carmina Sirignano1, Mauro Rubino1, Chiara Lambert2, Elena Gigantino1, Marianna Melfi1, Carmine Lubritto1

1 Dipartimento di Scienze Ambientali II Università di Napoli, Laboratorio CIRCE (Center for Isotopic Research on Cultural and Environmental heritage) 2 Dipartimento di Scienze del Patrimonio Culturale, Università di Salerno,

Gli isotopi stabili dei quattro elementi più abbondanti della materia vivente (Ossigeno, Carbonio, Idrogeno e Azoto) sono dei traccianti altamente versatili per un’ampia gamma di applicazioni che spaziano dall’ecologia all’antropologia, dal settore agroalimentare, all’archeologia. Esempi di questa versatilità saranno forniti, illustrando studi, recentemente condotti presso il Centro Ricerche Isotopiche per i beni Ambientali e Culturali (CIRCE) della Seconda Università di Napoli, in collaborazione con diversi gruppi di archeologia, relativi alla analisi di diete di popolazioni del passato e alla individuazione e caratterizzazione dell’origine e provenienza di manufatti marmorei. Tutti questi studi hanno in comune l’impiego di questi potenti traccianti naturali, che, con le opportune tecniche, possono essere seguiti per accedere ad un archivio infinito di informazioni. Nello specifico vengono presentate le metodologie di indagine nel settore della paleo nutrizione utilizzate al laboratorio CIRCE e i risultati dell’ applicazione di tali metodologie a due diversi contesti archeologici, San Paolo Belsito (Na) e Nola Torricelle (Na), vicini territorialmente ma appartenenti a due periodi cronologicamente differenti (Bronzo antico e prima età del Ferro). I reperti ossei analizzati ci permettono dunque di evidenziare sia differenze significative nell’alimentazione tra questi due gruppi di individui, sia differenze all’interno degli stessi gruppi, evidenziando classi sociali diverse. Inoltre vengono presentati i risultati ottenuti dalle misure dei rapporti isotopici del Carbonio (13C/12C) e dell’Ossigeno (18O/16O) di un gruppo di 20 manufatti epigrafici rinvenuti nella basilica funeraria paleocristiana di Abellinum(AV) al fine di determinare l’area di provenienza dei litoidi e cercare di trarne informazioni significative per la ricostruzione della storia non solo della basilica abellinate, ma di tutto il territorio altoirpino e, più in generale campano, nei secoli della tarda antichità e dell’Altomedioevo.

PIGMENTI E COLORANTI

ORALI

PIG-O-1 I CODICI PURPUREI: DAL MITO ALLA SCIENZA

M. Aceto1, A. Agostino2, G. Fenoglio2, F. Crivello3, P. Baraldi4

1 Dipartimento di Scienze dell'Ambiente e della Vita & Centro Interdisciplinare per lo Studio e la Conservazione dei Beni Culturali (CenISCo), Università degli Studi del Piemonte Orientale, viale T. Michel, 11 - 15121 Alessandria. E- mail: [email protected] 2 Dipartimento di Chimica Generale e Chimica Organica & Centro d’Eccellenza Nanostructured Interfaces and Surfaces (NIS), Università degli Studi di Torino, corso M. d’Azeglio, 48 - 10125 Torino 3 Dipartimento di Discipline Artistiche, Musicali e dello Spettacolo, Università degli Studi di Torino, via S. Ottavio, 20 – 10124 Torino 4 Dipartimento di Chimica & Centro Universitario Interdipartimentale di Ricerca Applicata ai Beni Culturali (CuBe), Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, via G. Campi, 183 - 41100 Modena

I codici purpurei sono tra le realizzazione librarie più importanti e prestigiose dell’epoca tardoantica e medievale. Si tratta generalmente di testi delle Sacre Scritture scritti con inchiostro dorato o argentato su pergamena tinta di porpora. Il colore della pergamena era, secondo tradizione, ottenuto con un processo di tintura simile a quello dei tessuti, immergendo il foglio in un bagno di tintura contenente la celeberrima porpora di Tiro. L’associazione tra il metallo pregiato dell’inchiostro e il colore porpora del supporto rendeva questi manoscritti opere dall’alto valore simbolico, spesso destinate all’uso di una corte. Dal punto di vista materiale, tuttavia, ben poco si sa delle sostanze realmente impiegate nella manifattura di questi manoscritti. I trattati tecnici medievali parlano genericamente dell’impiego di porpora di Tiro o di suoi succedanei meno costosi (es. Brunello, 1975; Ziderman, 1983); alternative più economiche furono probabilmente il folium, colorante estratto dalla Chrozophora tinctoria, e l’oricello, estratto dal muschio Roccella tinctoria. Tuttavia, il linguaggio usato nei trattati è spesso difficile da tradurre in termini scientifici e non sempre si riesce a ricondurre il testo a ben determinati composti o materiali. Perciò le informazioni di cui si dispone attualmente sono limitate alla trattatistica con poche evidenze diagnostiche. Inoltre, le rare analisi che sono state effettuate a tutt’oggi sui codici purpurei non hanno confermato in alcun caso la presenza della porpora di Tiro (Thomas e Flieder, 1980). È evidente la necessità di disporre di informazioni diagnostiche più numerose ed esaurienti per verificare ciò che ci proviene esclusivamente dalla tradizione letteraria. A questo scopo, nel presente studio sono illustrati alcuni risultati preliminari provenienti da indagini non invasive effettuate su codici purpurei databili al VI secolo: il Vienna Genesis (Vienna, Österreichische Nationalbibliothek), l’Evangeliario di Sarezzano (Tortona, Archivio Diocesano), il Codice di Brescia (Brescia, Biblioteca Queriniana) e il Codice di Rossano (Rossano Calabro, Museo Diocesano). Le analisi sono state effettuate mediante spettrometria XRF e spettrofotometria UV-visibile in riflettanza diffusa con fibre ottiche o FORS. L’impiego della porpora di Tiro è stata ipotizzata sulla base della presenza di bromo, essendo questo elemento caratteristico, in maniera esclusiva, della 6,6’-dibromoindigotina. Meno selettivo è invece il risultato ottenuto mediante analisi FORS. I risultati andranno confrontati con altri codici coevi che saranno analizzati nel seguito del progetto.

Brunello F., De arte illuminandi, 1975, Neri Pozza Editore, Vicenza. Thomas M. e Flieder F., 1980, La composition des parchemins pourprés démystifiée par la chromatographie en phase gazeuse, in La vie mystérieuse des chefs-d'oeuvres: la science au service de l'art, pagg. 232-233, Editions de la Réunion des Musées Nationaux, Parigi. Ziderman I., Tyrian Purple or Hyacinthine Purple? Chemical & Engineering News, 1983, 61(24), pp88 PIG-O-2 APPLICAZIONE INTEGRATA DI TECNICHE ANALITICHE PER LA CARATTERIZZAZIONE DI PIGMENTI STORICI

M.F. Alberghina1, M. Brai1, D. Fontana1,2, A. Gueli2, G. Stella2, L. Tranchina1, S.O. Troja2

1 Dipartimento di Fisica, Università di Palermo, Viale delle Scienze, Ed. 18, 90128 Palermo 2 PH3DRA Laboratory (PHysics for Dating Diagnostic Dosimetry Research and Applications), Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Catania & INFN Sezione di Catania, via Santa Sofia 64, 95123 Catania

Le tecniche che permettono di ottenere dati utili per lo studio di un dipinto sono numerose e la scelta di una particolare metodologia è dettata dalla problematica riguardante l’opera in esame ed in particolare dalle domande a cui si cerca una risposta. In ogni caso, qualunque programma diagnostico avente per oggetto un dipinto o, in generale, un’opera policroma, non può prescindere da un’accurata caratterizzazione dei pigmenti utilizzati per le stesure; quest’ultimi diventano quindi gli assoluti protagonisti dell’applicazione integrata di più metodologie. Attraverso l’individuazione dei pigmenti utilizzati è, ad esempio, possibile datare in maniera indiretta un dipinto, formulare ipotesi sull’autore per opere non attribuite, oltre che guidare interventi di pulitura e restauro o programmi di conservazione. Difficilmente questi obiettivi vengono raggiunti attraverso una metodologia che coinvolge una sola tecnica ma è, nella maggior parte dei casi, l’applicazione integrata di più tecniche a permettere di ottenere risultati che permettano di trovare le risposte cercate. È in quest’ottica che si colloca il lavoro presentato in questa occasione e che ha riguardato la caratterizzazione di pigmenti storici e da restauro, puri e miscelati, selezionati da una vasta cromoteca ed analizzati con varie tecniche analitiche quali Colorimetria, Fluorescenza a Raggi X (XRF), Imaging multispettrale (Vis, IR e UV) e Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). I risultati ottenuti verranno discussi nell’ottica di evidenziare le potenzialità e i limiti di ognuna delle tecniche utilizzate soprattutto a seconda delle problematiche che ci si trova maggiormente ad affrontare nei programmi diagnostici aventi per oggetto dipinti storici.

PIG-O-3 NUOVI STUDI SUI PIGMENTI DI LORENZO LOTTO. ANALISI NON INVASIVE E MICRO-INVASIVE

Maria Letizia Amadori1, Sara Barcelli1, Pietro Baraldi2, Gianluca Poldi3

1 Dipartimento DiSBeF - Chimica, Università degli Studi di Urbino, piazza Rinascimento 6, 61029 Urbino (PU) 2 Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, via Campi 183, 41100 Modena 3 Dipartimento di Lettere, Arti e Multimedialità, Università degli Studi di Bergamo, via Pignolo 123, 24121 Bergamo

Nell’ambito di un ampio progetto di ricerca, a margine della mostra monografica tenutasi a Roma presso le Scuderie del Quirinale, nel corso degli anni 2010-2011 sono state esaminate in situ mediante analisi di tipo non invasivo – spettrometria in riflettanza nel visibile (vis-RS), fluorescenza dei raggi X (ED-XRF), riflettografia IR, IR falso colore, talora RX e fluorescenza UV – oltre trenta opere dipinte da Lorenzo Lotto (Venezia, 1480 – Loreto, 1556-57) tra il 1505 e il 1556 circa, presenti sul territorio italiano, tra cui alcuni polittici. Sulla base degli esiti ottenuti dalle analisi non invasive, condotte dall’Università di Bergamo, sono state selezionate, per quattro opere sottoposte a restauri, le aree su cui svolgere microprelievi dai quali sono state successivamente realizzate sezioni stratigrafiche, studiate mediante microscopia ottica, SEM/EDS dall’Università di Urbino e con micro-Raman dall’Università di Modena e Reggio Emilia. Le analisi non invasive hanno permesso di chiarire il tipo di pigmenti impiegati da Lotto e le modalità di utilizzo, ad esempio relativamente all’impiego in diverse combinazioni di lapislazzuli, azzurrite e loro mescolanze con lacche rosse. Particolarmente rilevanti risultano le alternanze, evidenziate dalle analisi vis-RS, di lacca rossa animale (tipo carminio) e vegetale (lacca di robbia) a seconda degli effetti desiderati, e l’impiego accanto al consueto giallo di piombo e stagno di un giallo di piombo e antimonio (giallo di Napoli), rilevato dalle analisi XRF già in suoi dipinti dei primi anni Trenta. Quest’ultimo è riferibile al “zalolin da vasarj” di cui Lotto scrive nel 1541 nel suo Libro di spese diverse, caratterizzato da un colore giallo più carico rispetto al giallorino comune. Le analisi microinvasive, svolte sul polittico di San Domenico (1508) e sulla Trasfigurazione (1511-12) di Recanati, e su due opere realizzate a Bergamo all’inizio degli anni Venti, hanno permesso di accertare una serie di peculiarità raramente o per nulla segnalate nella letteratura sul pittore, come la presenza di litargirio (giallo di piombo), l’esistenza di un giallorino ad alto tenore di stagno, l’uso di vetro trasparente macinato negli strati pittorici, la presenza di preparazioni colorate con terre e di imprimiture colorate, la ricchezza e complessità di alcune stesure, specie nelle campiture verdi. PIG-O-4 SCIENTIFIC INVESTIGATION AND PRESERVATION PROBLEMS OF A 15TH CENTURY POLYCHROMATIC WOODEN STATUE BY FRANCESCO DA VALDAMBRINO

P. Baraldi1, V. Cuozzo2, A. Lo Monaco3, C. Pelosi4

1 University of Modena and Reggio Emilia, Department of Chemistry 2 University of Tuscia, Department of Cultural Heritage Sciences 3 University of Tuscia, Department of Agriculture, Forests, Nature and Energy Corresponding author: Claudia Pelosi, [email protected]

The object of this work is a polychrome wooden statue attributed to Francesco da Valdambrino, a 15th Italian sculptor. The statue has been dated back to the first half of the fifteenth century and at present it is stored in the church of Saint Peter the Apostle in Radicofani (Siena). The statue represents the Virgin with the Child. The in situ observation of the statue revealed the presence of wide areas of non original polychromy applied during the centuries on order to maintain the iconographic value of the artefact. The last documented conservation intervention on the statue dates back to the eighties of the twentieth century and it was realized by the Superintendence of Siena. In this study, the constitutive and the non original materials were examined together with the microclimate inside the church, in order to suggest a correct conservative plan for this important work of art. The materials of the statue were examined by means of laboratory techniques carried out on microsamples taken during the several inspections in the church. In particular, the painting materials were analysed by microRaman spectroscopy, Fourier Transform Infrared spectrometry, micro stratigraphic examination in cross section. Wooden samples were investigated by optical microscope in order to obtain a preliminary description of the macroscopic characteristics, and then with scanning electron microscope to examine the microscopic details of the wood species. The microclimate near the statue was monitored for one year by means of a digital data logger in order to evaluate if the values of relative humidity and temperature were suitable for the preservation of the artefact, taking into account the limits suggested by the Italian and European standards. Moreover natural and artificial lighting of the statue was measured by means of a luxmeter and a radiometer. Lux, total radiance and UV components were registered both with the normal lighting systems and with spotlights used during particular events occurring in the church. MicroRaman analysis performed on the microsamples taken from the artefact revealed the presence of ultramarine blue, cinnabar, lead white and other pigments in the original polychromy, but also of synthetic organic and inorganic pigments in the non original painted layers. Infrared spectrometry revealed the presence of several materials used for the original painting and as restoration products: animal glue, siccative oils, synthetic resins and waxes, gypsum, calcium carbonate, etc. The microclimate monitoring allowed to detect values of relative humidity and temperature outside of the safety intervals suggested by international standards. As a conclusion, the study of the statue materials allowed to characterize the execution technique of Valdambrino and so to have a valid aid in the case of uncertain attribution. The microclimate monitoring revealed itself useful to evaluate the preservation problems for the artefact and to suggest possible solutions to avoid damages and biologic attack on the statue. PIG-O-5 SURFACE-ENHANCED RAMAN SCATTERING STUDY OF SOME ORGANIC PIGMENTS USING SILVER AND GOLD NANOPARTICLES PREPARED BY PULSED LASER ABLATION

E. Fazio1, S. Trusso2, R.C. Ponterio2

1 Dipartimento di Fisica della Materia e Ingegneria Elettronica, Università di Messina, V.le F. Stagno d'Alcontres 31, I-98166, Messina, Italy. 2 CNR-Istituto per i Processi Chimico-Fisici Sede di Messina, V.le F. Stagno d'Alcontres, 37 I-98158 Messina, Italy.

The identification of pigments used in ancient times represents an interesting task in order to discriminate a production of a precise geographic area or to trace out the ancient commercial networks. Raman spectroscopy, since 1984 until today, has been the best spectroscopic method used to detect in non destructive way many pigments and colorants. But unfortunately, the analysis have been limited to inorganic pigments due to the strong fluorescence of organic materials. Several organic pigments, in fact, show weak Raman activity beside a strong fluorescence, that prevents their identification. SERS can address such difficulties. Only recently it was thought that this analytical technique could be applied to a non-conventional field such as cultural heritage one. The presence of noble metal nanoparticles induced a giant amplification of the Raman signal beside the quenching of the fluorescence. In this work we present the use of gold and silver nanoparticles to enhance the Raman signal from colorants in archeological pigments. The nanoparticles were prepared adopting two approaches: 1) ablating metallic targets in water using a pulsed Nd:YAG laser at 532 nm, 2) depositing the nanoparticles on glass substrates by means of a KrF excimer laser ablation process, performed in a controlled argon atmosphere.

PIG-O-6 IDENTIFICAZIONE DEI COLORANTI NATURALI CON METODI NON INVASIVI

A. Idone1,2, M. Gulmini3, M. Aceto1 ,D. Vaudan2, L. Appolonia2

1 Università del Piemonte Orientale “A. Avogadro”, Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita 2 Regione Autonoma Valle d’Aosta, Direzione Ricerca e Progetti Cofinanziati 3 Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Chimica Analitica

L’identificazione dei coloranti naturali in tessuti storici viene generalmente condotta attraverso l’impiego di procedure analitiche distruttive, seppure su quantità molto ridotte di campione. In particolare, la tecnica d’elezione per lo studio di questi materiali è attualmente la cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) accoppiata a vari tipi di rivelatori (Degano et al., 2009); tali procedure consentono di individuare i vari agenti coloranti presenti, ma necessitano di un trattamento di estrazione dei composti di interesse. Si sono quindi esplorate le potenzialità della spettroscopia di riflettanza mediante fibre ottiche (FORS), una tecnica non distruttiva e non invasiva proposta per il riconoscimento dei pigmenti e dei coloranti organici impiegati in pittura in forma di lacche (Bisulca et al., 2008), ma la cui applicazione allo studio dei coloranti tessili è attualmente poco documentata (Bacci et al., 2001). Il lavoro presenta i risultati ottenuti da un’indagine sistematica condotta con FORS su 228 campioni di riferimento in lana e seta tinti con diverse materie prime coloranti naturali (anche in miscela) impiegando vari mordenti e diverse procedure di tintura. La ricerca si pone all’interno di un più ampio progetto che ha come fine quello di individuare procedure di indagine che rendano minima la necessità di prelievo per il riconoscimento dei coloranti in tessuti storici, per procedere successivamente ad indagare manufatti posti sotto la tutela della Regione Autonoma Valle d’Aosta. L’analisi degli spettri FORS ottenuti ha consentito di valutare la presenza di caratteristiche spettrali discriminanti per alcune tra le diverse materie prime coloranti considerate (blu e rosse in particolare), mentre per altre i risultati sono stati meno incoraggianti. La discriminazione tra il blu ottenuto con indaco o guado (Isatis tinctoria L. e Indigofera tinctoria L.) e quello ottenuto con legno di campeggio (Haematoxylum campechianum L.) è netta, e consente di riconoscere questi coloranti anche se presenti in miscela con composti gialli per dare il verde. Per quanto riguarda i rossi, gli spettri dei materiali tinti con cocciniglia (Dactilopyus coccus Costa) presentano due minimi caratteristici, individuabili sui diversi substrati e con i diversi mordenti, e distinti da quelli della robbia (Rubia tinctorum L.). Anche le tinte rosse ottenute con legno del brasile (Caesalpinia brasiliensis L.) sono riconoscibili grazie alla presenza di una banda caratteristica a circa 510-520 nm. Al contrario, gli spettri ottenuti sui campioni tinti con coloranti gialli o bruni non presentano caratteristiche tali da rendere possibile l’identificazione della materia prima colorante utilizzata.

PIG-O-7 LEMNIAN EARTH AND THE EARTHS OF THE AEGEAN OR WHY NOT TO APPLY (JUST) CHEMISTRY TO MYTHS

Effie Photos-Jones (1) and Allan J Hall (2)

1. Analytical Services for Art and Archaeology (SASAA), Glasgow, UK 2. Archaeology, School of Humanities, University of Glasgow, Glasgow, UK

The earths, γαίες or terras, of the classical sources (Theophrastus, Dioscorides, Pliny, Galen), can be thought as the industrial minerals of antiquity on account of their many and diverse applications; we know that they were used daily by the peoples of antiquity as medicines, pigments, fumigants, mordants or washing powders. Yet, they have been very elusive from archaeological sites because, as largely clays, they blend naturally in their surroundings and become invisible. Beyond the Aegean there were terras in Italy, central Europe and the Middle East. Given, on one hand their acknowledged widespread use and on the other their nearly complete absence from the archaeological record, can earths be considered archaeological artefacts on a par with metals and pottery? Was the raw material, the earth, the same as the final product, the medicine or the washing powder? Were they really effective and why? The extraction and use of one medicinal earth in particular, the Lemnian Earth, was bestowed with rituals blessed by both pagan gods and the Church for over two thousand years. In myth, it helped the Homeric hero Philoctetes, poisoned by a sea snake, to get better and battle-ready for Troy. Based on our geoarchaeological work on one earth in particular, Lemnian Earth on the island of Lemnos in the N Aegean, we suggest that ancient myths and rituals may be covert ways of expressing natural geochemical and/or man made industrial processes. Chemical analysis is only the beginning of the unravelling of the nature of these very complex materials whose properties like astringency, bacteriostasis or cation exchange capacity may have a greater role to play than their chemistry. How all these properties may have potentially accumulated in one substance, we believe is the (archaeometric) story of the Lemnian Earth and perhaps other terras as well.

PIGMENTI E COLORANTI

POSTER

PIG-P-1 LE PITTURE MURALI DI ALA DI STURA (PIEMONTE): UN TESORO NASCOSTO

M. Aceto1, A. Agostino2, G. Fenoglio2, V. Giordano2, M. Varetto3, G. Castagneri4

1 Dipartimento di Scienze dell'Ambiente e della Vita & Centro Interdisciplinare per lo Studio e la Conservazione dei Beni Culturali (CenISCo), Università degli Studi del Piemonte Orientale, viale T. Michel, 11 - 15121 Alessandria. E-mail: [email protected] 2 Dipartimento di Chimica Generale e Chimica Organica & Centro d’Eccellenza Nanostructured Interfaces and Surfaces (NIS), Università degli Studi di Torino, corso M. d’Azeglio, 48 - 10125 Torino 3 Consorzio San Luca per la cultura, l’arte ed il restauro, via dei Mille, 14 - 10123 Torino 4 Graphic Computer, Via Parini, 16/1 - 10078 Venaria (TO)

Il piccolo villaggio montano di Ala di Stura (Piemonte, valli di Lanzo), situato a 1080 metri s.l.m., possiede un notevole tesoro d’arte: tra le sue frazioni sono presenti 110 pitture murali su case private, chiese e cappelle. Le opere, databili tra il XVI e il presente secolo, sono divise tra pitture con temi religiosi e meridiane; le pitture sono generalmente più antiche delle meridiane. La quantità di meridiane fa di Ala di Stura la località con il più alto numero di meridiane per abitante in tutta Europa. Per far scoprire ai turisti questo tesoro nascosto, nel 2007 il Comune di Ala di Stura mise in opera un progetto volto ad organizzare e diffondere l’informazione sul suo patrimonio, effettuando una classificazione sistematica delle opere sulla base di una precedente ricerca architettonica (1992) e preparando sentieri tematici attrezzati con bacheche nelle varie frazioni. Fu evidente, tuttavia, che molte opere richiedevano interventi di restauro a causa delle severe condizioni atmosferiche tipiche di una località montana e della relativa incuria con cui le opere erano state conservate nel tempo. Si decise quindi di coadiuvare il progetto studiando le emergenze conservative da un punto di vista scientifico ed effettuando analisi chimiche sulle opere più rilevanti. Questo progetto di ricerca era rivolto anche ad incrementare la conoscenza storico-artistica delle opere stesse. Le analisi erano rivolte a tre temi principali: l’identificazione dei fenomeni di alterazione in corso sui dipinti, in modo da poter orientare i successive interventi di restauro; una datazione più accurata delle opere, mediante l’identificazione di pigmenti che fungano da marcatori temporali; l’incremento di conoscenza dei materiali pittorici usati dagli artisti e la loro relazione con le materie prime locali: Ala di Stura è situata in una zona montana ricca di minerali, sicché i pittori potevano avere a disposizione numerosi pigmenti. Siccome le analisi in situ erano difficili da eseguire a causa dell’impossibilità di raggiungere molte tra le opere con strumentazioni portatili, si è deciso di procedere a micro campionamenti analizzati in laboratorio mediante spettroscopia Raman, XRD e micro-XRF. Le analisi hanno fornito informazioni interessanti da molti punto di vista. Dal punto di vista conservativo sono stati identificati fenomeni di alterazione cromatica (bianco  nero, blu  verde). Dal punto di vista storico l’individuazione di alcuni markers temporali come il blu oltremare sintetico e i pigmenti verdi a base di arsenico hanno consentito di fissare una data post quem per molte opere. Dal punto di vista storico-tecnologico, l’evidenza di alcuni pigmenti a base di metalli di transizione (es. cobalto) ha permesso di avere informazioni aggiornate sullo sfruttamento delle miniere presenti in valle. Infine, dal punto di vista storico-artistico è stata caratterizzata la tavolozza del pittore rinascimentale Giovanni Oldrado Perini di Novalesa, artista relativamente sconosciuto ma molto attivo nelle valli di Lanzo, che si fa notare per l’impiego, nelle sue opere pittoriche, della pirite mescolata allo smaltino per impartire un aspetto scintillante al manto della Vergine.

PIG-P-2 CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI DI UN DIPINTO CELATO MEDIANTE RADIOGRAFIA DIFFERENZIALE AL K-EDGE E XRF

F. Albertin1,2, L. Boselli2,3, M. Labate2,4, E. Pecenini2,3, V. Pellicori2, F. Petrucci2,5, F. Tisato2

1 INFN – Sezione di Torino 2 Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Ferrara 3 Laboratorio TekneHub – Tecnopolo di Ferrara 4 Corso in Tecnologie per i Beni Culturali – Università degli Studi di Ferrara 5 INFN – Sezione di Ferrara

Il riutilizzo di dipinti per nuove produzioni artistiche è una pratica diffusa fin dal Cinquecento, insieme all'usanza di ridimensionare la tela di supporto per assolvere alle nuove esigenze estetiche o funzionali. Di conseguenza quando disegni o pitture celate vengono ‘riscoperte’ attraverso particolari analisi diagnostiche non sempre ci si trova a che fare con opere integre. E' quanto è accaduto, una volta di più, presso il laboratorio di Archeometria del Dipartimento di Fisica di Ferrara, quando si è esaminato un dipinto su tela della seconda metà del XVI secolo raffigurante il condottiero di ventura Giacomo Masino, ritratto di profilo a mezzo busto. Le indagini riflettografiche infrarosse a banda estesa hanno migliorato la visibilità di elementi grafici non rapportabili all’immagine visibile del cavaliere e già osservabili a occhio nudo. Infine la radiografia digitale ha evidenziato chiaramente la presenza di un dipinto sottostante, privo della parte superiore e rappresentante una figura, probabilmente femminile, seduta di tre quarti. In questo caso ulteriori indagini sono state rivolte a caratterizzare in maniera non invasiva i pigmenti, per ottenere una più chiara lettura dei dettagli e avanzare ipotesi sui materiali impiegati dall’artista. Ciò è stato possibile con la mappatura degli elementi mediante radiografia differenziale al Kedge. L’analisi è stata integrata con indagini XRF a campione, confermando in parte le ipotesi sui materiali costitutivi la pellicola pittorica. Il Bianco di Piombo è stato mappato in vari dettagli del dipinto originale, così il Mercurio, dovuto al Cinabro, usato per la veste. L'integrazione di queste diagnostiche per immagini con le analisi XRF ha fornito un quadro complessivo compatibile con la prima valutazione storico- artistica del dipinto originale, diversamente, per quanto riguarda il ritratto di Giacomo Masino, non sono emerse evidenze utili alla datazione.

PIG-P-3 PIGMENTI E LEGANTI IN USO A POMPEI TRA LA FINE DEL II SEC. A.C. E IL 79 D.C. CASI DI STUDIO: “SCENA DI MERCATO”, CASA DEL BRACCIALE D’ORO, REGIO IX.

Arpaia A. 1, Baraldi P.2, Trojsi G.1, Vanacore S3.

1 Università degli studi Suor Orsola Benincasa, via S. Orsola, 10, Napoli 2 Dipartimento di Chimica, Università di Modena e Reggio Emilia, Via G. Campi, 183, 41100 Modena 3 Laboratorio di Restauro, Soprintendenza Speciale per l’Archeologia di Napoli e Pompei

Sono stati condotti studi archeometrici ed operazioni di restauro sul noto affresco “Scena di Mercato” proveniente dalle Terme Suburbane di Pompei Scavi (VII.16.a). Le operazioni di restauro hanno riguardato una pulitura a secco e con impacchi chimici, la stuccatura di tutte le lacune presenti tra i frammenti dell’affresco, che, anni fa, fu ricomposto come un puzzle, su di un pannello in bachelite dai restauratori di Pompei. La reintegrazione pittorica con acquerelli ed una nuova malta neutra per il supporto hanno accompagnato le fasi finali del restauro eseguito al laboratorio di restauro dell’Insula Occidentalis di Pompei. Per ampliare la gamma di informazioni e di conoscenze dei pigmenti e dei leganti utilizzati a Pompei tra la fine del II sec. a.C. e il 79 d.C. sono stati sottoposti ad indagine anche alcuni frammenti di intonaco dipinto, provenienti sia dalla Casa del Bracciale D’Oro (VI.17.42) chiamata così per il ritrovamento in loco di impronte di una donna con gioielli che reggeva uno scrigno d’oro, che dalla Regio IX Insula 12 civico C ambiente 13, probabilmente appartenente alla nota Casa dei Casti Amanti o a officine limitrofe. Le analisi hanno riguardato la conoscenza qualitativa e quantitativa degli elementi e dei composti organici ed inorganici attraverso tecniche archeometriche quali la Spettroscopia Raman e FT-IR, la Diffrazione e Fluorescenza ai raggi X (XRD, XRF) e Microscopia Ottica su sezione lucida. I risultati delle analisi hanno reso evidente la presenza sui campioni di: blu egizio, terra verde, ocra rossa, cinabro, ocra gialla e nero carbone. Per quanto concerne i leganti sono state riscontrate attraverso un indagine di Diffrazione ai raggi X (XRD) condotte sul recto dei campioni presenze di quarzo, ossidi di ferro, feldspati, anortite, sanidino, dolomite e in maggiori quantità calcite, riconducibile all’effetto della carbonatazione. I risultati ottenuti inoltre sono stati confrontati con le analisi svolte negli ultimi vent’anni a Pompei, confermando o meno quanto già conosciuto in letteratura.

PIG-P-4 UNA MAPPA RINASCIMENTALE POLICROMA INEDITA DELL'ARCHIVIO DI STATO DI MODENA. DALLO STUDIO INTERDISCIPLINARE ALLA DATAZIONE

Pietro Baraldi1, Federica Badiali2

1 Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, via G. Campi, 183, 41100 Modena 2 Dipartimento di Scienze della Terra, , Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, PhD School in Earth System Sciences

Si presenta lo studio interdisciplinare di una mappa policroma rinascimentale inedita, proveniente dal Mappario estense ed attualmente conservata presso l'Archivio di Stato di Modena. Il documento cartografico (cm 47 x 52 ca.), realizzato con colori a tempera su pergamena, in discreto stato di conservazione, raffigura l'alto Appennino Bolognese e Modenese, tra il Corno alle Scale e il Cimone, lungo le vallate dei torrenti Dardagna e Ospitale. Sono riportati i toponimi relativi all'orografia, all'idrografia ed ai principali castelli e centri abitati, ma manca qualsiasi elemento che possa riferire direttamente il documento ad un preciso ambito cronologico e documentario. La mappa è stata oggetto di un complesso studio interdisciplinare, che ha coinvolto indagini archeometriche, geomorfologiche, cartografiche, paleografiche, topologiche, toponomastiche e storico/artistiche, le quali hanno dimostrato la ricchezza di informazioni che questo documento offre per lo studio e la ricostruzione del paesaggio antico in quest'area dell'Appennino. Allo stato attuale delle indagini sono stati identificati i toponimi antichi riportati sulla mappa, mentre gli aspetti paleografici e stilistici hanno permesso di ipotizzare una datazione corrispondente alla II metà del XV secolo, probabilmente intorno al 1480. Dal punto di vista storico ed archivistico, sulla base delle scarsissime informazioni al momento disponibili, si suppone che il documento sia riferibile all'ambito della corte estense. In particolare l'analisi dei pigmenti mediante microscopia Raman.confocale con laser rosso, i cui risultati sono in fase di elaborazione, consentirà di precisare ulteriormente l'ambito cronologico permettendo così di orientare correttamente le future ricerche storico-archivistiche per la contestualizzazione dell'importante documento. La presenza di pigmenti e/o coloranti rossi, verdi e gialli risulta piuttosto normale in una mappa che rappresenta grandi aree boschive e il risultato interessante è in particolare l’impiego dei verdi e dei gialli che, nel periodo attribuito paleograficamente al XV secolo vede particolari regole cromatiche e l’entrata in gioco di alcuni nuovi pigmenti.

S. Rinaldi, La fabbrica dei colori, Roma, Il Bagatto 1980 C. Seccaroni, Giallorino, storia dei pigmenti gialli di natura sintetica, Roma, De Luca Ed, 2005.

PIG-P-5 IL TEATRO ROMANO DI PARMA: INDAGINE SULLE TRACCE DI POLICROMIA

Pietro Baraldi2 , Manuela Catarsi1, Michele Dall’Aglio1, Paolo Zannini2

1 Museo Archeologico Nazionale di Parma, Piazzale della Pilotta, 43100 Parma 2 Dipartimento di Chimica, Università di Modena e Reggio Emilia, via G. Campi, 183, 41100 Modena

I resti del teatro romano di Parma, eretto con ogni probabilità alla fine del I sec. a.C. e smantellato alla fine del III sec. d.C., sono stati rinvenuti nel 1843 in Via dei Genovesi (oggi Farini) nel corso di lavori di scavo promossi dalla duchessa Maria Luigia per portare acqua alla varie fontane pubbliche della città. Esplorato grazie ad un finanziamento ducale negli anni immediatamente successivi esso aveva proporzioni tali (la scena misurava 52 metri e il proscenio e il postscenio avevano entrambi una profondità di 5 metri) da poter contenere all’incirca 12.000 spettatori: si estendeva, infatti, tra le odierne via Farini, Borgo Salnitrara e i Piazzali Sant’Uldarico e Santafiora. Doveva quindi trovarsi all’esterno delle mura meridionali della colonia e con la cavea addossarsi all’argine del torrente Parma. Il suo interno era decorato: il piano dell’orchestra era in cocciopesto impreziosito da inclusi marmorei di diverse tonalità, le gradinate erano di marmo e mattoni e il fronte scena era ornato con un ricco apparato scultoreo. I reperti più antichi, tra quelli recuperati, risalgono all’età giulio- claudia, ma materiali d’epoche successive dimostrano che fu oggetto di diversi interventi di ristrutturazione. Frammenti, di varie dimensioni e di diversa funzione sono conservati presso il Museo Archeologico Nazionale di Parma, dove uno studio recente ha nuovamente proceduto alla loro identificazione, catalogazione e descrizione. Un loro riesame macro e microscopico ha permesso di identificare in vari frammenti la sopravvivenza di piccole aree di colore. L’esame microscopico permetteva di accertare la consistenza dei lacerti e la loro morfologia, che risulta differente quando si tratti di apporti prodotti dal contatto con materiali metallici o dall’interazione con apparati radicali. Questa indagine ha portato a selezionare i punti nei quali prelevare un granello di materiale da sottoporre ad analisi in microscopia Raman e, nei casi di campioni più abbondanti, di indagini in spettroscopia infrarossa e in microfluorescenza di raggi X. I dati ottenuti consentono di tracciare un quadro ampio dei prodotti di degrado e di residui di materiali pittorici: molte superfici sono solfatate o presentano ossalati derivanti da attacco biologico. Interessanti indicazioni forniscono il litargirio e la rara cerussa, poiché era usuale uniformare la superficie del lapideo con quest’ultima mescolata ad un legante per tempera. In molti è stata identificata la Goethite (ocra gialla) o la Ematite (ocra rossa), la cui presenza è accertata solo nel caso di strato pittorico consistente. Il caso più interessante è dato dai pigmenti veri e propri, come la lazurite, componente colorato in blu del lapislazzuli, che attesta l’impiego di questo materiale di pregio nella pittura su lapideo a partire dal I secolo. L’impiego dell’oltremare è stato accertato sporadicamente anche in altri contesti, come sulle pitture murali del Colombario di Villa Doria Pamphili a Roma, unito a blu egiziano e in alcuni sarcofagi del II sec. d.C. conservati presso la Galleria degli Uffizi a Firenze .

PIG-P-6 SPETTROSCOPIA UV-VIS-NIR PER LO STUDIO DEI PIGMENTI VERDI MODERNI

G. Basilissi1, L. Boselli2,3, S. Carlesi1, L. Ciofi1, C. Cucci1, M. Picollo1

1 Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara”, IFAC-CNR - Firenze 2 Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Ferrara 3 TekneHub - Tecnopolo di Ferrara

La caratterizzazione dei materiali artistici viene spesso effettuata con tecniche di indagine invasive e distruttive. Tuttavia, metodologie di analisi non invasive, quali la spettroscopia in riflettanza con fibre ottiche (FORS), permettono l’identificazione di molti pigmenti e coloranti presenti negli strati pittorici senza necessità di campionamento. Sebbene nello studio delle superfici policrome l’efficacia e l’attendibilità della tecnica FORS nell’intervallo ultravioletto, visibile e vicino infrarosso (UV-Vis-NIR) siano ormai comprovate, difficoltà legate all’interpretazione dei dati possono emergere quando si trattino superfici caratterizzate da miscele complesse, come ad esempio gli strati pittorici dei dipinti moderni. Dalla seconda metà del XIX secolo si assistette, infatti, sia all’introduzione sul mercato di nuovi pigmenti e coloranti di sintesi, frutto dello sviluppo dell’industria chimica, sia alla nascita di nuove correnti artistiche, come i Macchiaioli in Toscana e l’Impressionismo in Francia. L’aumento della gamma di materiali artistici disponibili e lo sviluppo di forme espressive di sperimentazione, portano spesso alla produzione di dipinti con pellicole pittoriche composite e multistrato, caratterizzate da miscele complesse. L’interpretazione dei dati acquisiti con la metodologia FORS su tali superfici può essere problematica perché gli spettri di riflettanza presentano andamenti peculiari, risultanti dall’interazione di più materiali stratificati e aventi caratteristiche ottiche diverse. Particolarmente difficile risulta per esempio la caratterizzazione spettroscopica e la relativa classificazione delle campiture di colore verde, ampiamente presenti nella pittura en plain air, tipica del movimento macchiaiolo e impressionista. In questo contesto si colloca il presente lavoro, dedicato all’analisi spettroscopica in riflettanza di una classe di pigmenti verdi di interesse per applicazioni su dipinti moderni. Proprio per cercare di superare i limiti di questa metodologia analitica sono stati presi in considerazione diversi pigmenti verdi in polvere, già disponibili nel XIX secolo, quali viridian (ossido di cromo idrato), ossido di cromo, verde cobalto, verde cinabro, malachite, verdigris (verderame) e verde oltremare. Con questi prodotti, acquistati da rivenditori specializzati, sono state realizzate diverse stesure di pigmenti puri usando olio di lino come legante, al fine di simulare una superficie pittorica. Inoltre, per alcuni verdi a base di rame (malachite e verdigris) sono state realizzate delle miscele con pigmenti bianchi e gialli a concentrazione nota. Tutte le stesure realizzate sono state caratterizzate tramite spettroscopia di riflettanza nell’intervallo 200- 2500 nm. I dati spettrali ottenuti sono stati analizzati comparativamente al fine di evidenziare le caratteristiche spettrali peculiari dei vari materiali e identificare le differenze tra le stesure dei materiali puri e delle loro miscele. Questo lavoro è da intendersi come parte di un progetto più ampio sullo studio spettroscopico in riflettanza dei pigmenti verdi dell’Ottocento. PIG-P-7 STUDY OF XIX-XX CENTURY PIGMENTED FILLER OF TOMBSTONE INSCRIPTIONS OF THE MONUMENTAL CEMETERY VILLETTA OF PARMA

Michela Berzioli,1 Antonella Casoli,1 Francesca Vignali 1, Danilo Bersani2, Pier Paolo Lottici2

1 University of Parma, Department of General and Inorganic Chemistry, Analytical Chemistry and Physical Chemistry, Viale G.P. Usberti 17a, 43124 Parma (Italy), Tel. +39 0521 905425, [email protected] 2 University of Parma, Physics Department, Viale G.P. Usberti 7a, 43124 Parma (Italy)

The Villetta of Parma is the urban cemetery dating back to the beginning of XIX century at the time of Maria Luigia of Austria government. Designed as a city with orthogonal streets and chapels, it is rich in memorial monuments of great value for Parma history. The inscriptions show ancient prayers, signatures, dedications that reflect a singular approach to the commemoration ofthe dead person no longer in use. The materials used for making inscriptions have not been widely studied yet: their knowledge is important to understand ancient recipes and to identify suitable conservation treatments. This work is focused on the study of pigmented pastes filling carved inscriptions preserved both along the Portico and inside the Galleries of the monumental cemetery. They show heterogeneous conservation conditions up to the loss of legibility. The Raman spectroscopy analyses resulted the main useful technique to characterize these particular pastes and their alteration products; the obtained results were confirmed by micro-FTIR spectroscopy (ATR) and elemental analysis coupled with the scanning electron microscope. Black pastes, based on Carbon and Calcite, grey pastes, Carbon and Barium Sulfate, and red one of Hematite were found on white marble tombs; gildings on gypsum-based preparation layer and more recently yellow paste made of lead chromates were used on slate and other dark stones. Organic material, ranging from paraffin waxes to proteins and lipidic substances, were also identified. Most of the originally black inscriptions have changed to green due to the formation of copper compounds such as Atacamite/Paratamite, antlerite, copper oxalates (Moolite) [1] copper and zinc metal soaps. The gilding layers have detached leaving out the gypsum-made preparations. The stratigraphy of many pastes allowed to recognize the subsequently added materials: paraffin waxes, modern painting layers made of Rutile and lead chromates. The conservation planning in the monumental area of Villetta in Parma has been defined thanks to the collected data. Acknowledgements. This work has been financially supported by Comune di Parma, Italy. The Authors gratefully acknowledge dott. Gabriele Righi.

[1] Frost R.L., Raman spectroscopy of natural oxalates Analytica Chimica Acta 2004; 517: 207. PIG-P-8 UN SISTEMA TRASPORTABILE PER LA RADIOGRAFIA DIGITALE DI GRANDI DIPINTI: SVILUPPO ED ESPERIENZE SUL CAMPO

M.Bettuzzi, F.Casali, R.Brancaccio, M.P.Morigi, A.Lai, A.Lacchini, L.Ragazzini, S.Arniani

Dipartimento di Fisica - Università di Bologna

Le indagini radiografiche, applicate ai beni culturali, sono di fondamentale importanza in quanto non distruttive. I raggi X attraversando la materia, grazie al loro alto potere penetrante, riescono a fornire un’immagine della struttura interna dell’oggetto investigato, ottenuta grazie alla diversa radiopacità che i materiali presentano ai raggi X. Nel 2010 tale tecnica viene adoperata per lo studio di un ciclo di ventotto dipinti su tavola, gli Uomini Illustri. Le radiografie sono state effettuate in situ grazie all’utilizzo di un apparato sperimentale per la radiografia digitale, appositamente realizzato. Il lavoro ha richiesto la progettazione e lo sviluppo di un sistema di acquisizione radiografico digitale, pensato appositamente per lo studio di tavole lignee, che fosse facilmente trasportabile. Grazie all’utilizzo di tale sistema è possibile ottenere immagini radiografiche ad alta risoluzione ed incrementare così le conoscenze iconografiche relative al ciclo di dipinti, individuare eventuali pentimenti dell’artista e rimaneggiamenti delle opere. Il sistema è stato poi migliorato con l’utilizzo di un nuovo rivelatore e nel 2011 è stato utilizzato nuovamente per la radiografia sul campo di un grande dipinto, la Pala Bertoni a Faenza.

Figura 1: sistema di scansione utilizzato per lo studio dei dipinti su tavola. PIG-P-9 LA VERGINE DELLE ROCCE ATTRIBUITA A BERNARDINO LUINI: ANALISI DEI MATERIALI E DELLA TECNICA ESECUTIVA

L. Bonizzoni1, S. Caglio2, A. Galli3, G. Poldi4

1 Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano, via Celoria 20, Milano 2 DERALAB SRL, via C. Correnti 14, Seregno (MB) 3 CNR-IFN, Dipartimento di Scienza dei Materiali, Università degli Studi di Milano-Bicocca, via R. Cozzi 53, 20125 Milano 4 Dipartimento di Lettere Arti e Multimedialità, Università degli Studi di Bergamo, via Pignolo 123, 24121 Bergamo

Come spesso accade nello studio di opere pittoriche, l’integrazione di metodologie diagnostiche non invasive, d’immagine e spettroscopiche, permette di addentrarsi nella conoscenza dei materiali e delle tecniche, arrivando talvolta a delineare tratti peculiari di artisti, botteghe o scuole. Entro progetti di ricerca incentrati sulle tecniche della pittura del XVI secolo, nel corso del 2011 sono state eseguite una serie di analisi non invasive (riflettografia infrarossa, infrarosso falso colore, spettrometria in riflettanza nel visibile e XRF) sul dipinto su tavola, attribuito a Bernardino Luini o a un suo seguace e databile alla prima metà del 1500, conservato presso la chiesa di Santa Giustina nel quartiere Affori di Milano. Si tratta di una Vergine delle rocce esemplata sui celebri modelli leonardeschi (ora a Londra e Parigi) realizzati per la chiesa di San Francesco Grande a Milano. Lo studio è stato condotto al fine di definire l’attuale stato conservativo dell’opera, a integrazione delle precedenti analisi svolte nel 1962 e a supporto dell’attribuzione. Non essendo previsto un restauro, si è evitato di procedere con l’esecuzione di microprelievi. Dallo studio dei pigmenti impiegati, sono emerse alcune particolarità della tecnica pittorica dell’autore: l’analisi spettrofotometrica nel visibile (vis-RS) ha identificato la lacca di robbia come velatura a definire i volumi degli incarnati, ottenuti con una base di cinabro e terre unite a biacca. Le misure XRF eseguite in vari punti degli incarnati stessi hanno permesso di ricostruire la grande regolarità di tale strato soggiacente mostrando la correlazione esistente tra mercurio e ferro, portando nuove informazioni circa le caratteristiche dello sfumato in epoca post-leonardesca. Da queste peculiari caratteristiche si è avviato un progetto di studio mirato su alcune opere del Luini, iniziando da dipinti di sicura attribuzione e collocabili nel medesimo arco temporale. Naturalmente, le analisi potranno essere valido supporto all’attribuzione solo una volta che un congruo numero di dipinti autografi sarà stato esaminato. In questo lavoro saranno presentati i principali risultati ottenuti sul dipinto di Affori e sulle prime opere di confronto. PIG-P-10 MISURA DEGLI SPESSORI DELLE FINITURE POLICROME MEDIANTE SPETTROMETRIA ED-XRF

L. Bonizzoni1, C. Colombo2, M. Gargano1, S. Ferrati1, M. Greco2, N. Ludwig1 and M. Realini2

1 Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano, via Celoria 16, 20161 Milano 2 ICVBC-CNR, Via Cozzi 53, 20125 Milano

L’impiego di tecniche non invasive nello studio dei materiali costituenti i Beni Culturali risponde ad esigenze di carattere conservativo ed è ormai molto diffuso su tutte le tipologie di manufatti. Lo studio mediante spettrometria ED-XRF (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy) portatile delle policromie costituite dalla sovrapposizione di numerosi strati di finitura è però fortemente inficiata dalla influenza reciproca degli elementi chimici medio pesanti che costituiscono la parte caratterizzante di molti pigmenti, dalla sequenza e dallo spessore degli strati pittorici e dalla dimensione dei grani dei pigmenti [1]. La presenza di stratigrafie complesse sulle sculture policrome in terracotta è molto frequente; si tratta di opere in materiale ceramico policromate a freddo mediante l’impiego di pigmenti di natura prevalentemente minerale dispersi in matrici inorganiche e stesi mediante leganti organici [2]. L’obiettivo di questo lavoro è valutare le potenzialità ed i limiti dell’applicazione del ED-XRF nello studio di finiture policrome multistrato e, in modo particolare, mettere a punto un metodo non distruttivo per l’analisi in situ su questa classe di materiali. Per valutare l’influenza dei singoli fattori sopra elencati sulla capacità della tecnica di dare risultati affidabili, sono stati preparati in laboratorio provini costituiti da più strati monocromi sovrapposti che riproducono le situazioni più frequentemente rinvenute su opere in terrecotta e in legno. Le stesure sono state realizzate con azzurrite, cinabro e ocra gialla, in quanto diffusamente impiegati, stesi mediante l’utilizzo di un medium oleoso. Le caratteristiche composizionali dei pigmenti e le dimensioni dei grani delle polveri sono state valutate mediante microscopia elettronica a scansione (SEM-EDS). Le misure non invasive sono state effettuate con due diversi spettrometri a raggi X portatili: Innov-X Systems Alpha 4000 (tubo a raggi X con anodo in tantalio, 40 kV and 7 A) e Assing Lithos 3000 (tubo a raggi X con anodo in molibdeno, 25 kV and 300 A). Per ogni strato pittorico è stato acquisito lo spettro XRF e sono state calcolate le aree dei picchi K ed L degli elementi caratteristici del pigmento impiegato. Dall’intensità del segnale di fluorescenza caratteristica è stato stimato lo spessore dei singoli strati [3] ed i valori ottenuti sono stati confrontati con quelli misurati direttamente sulle sezioni lucide trasversali osservate al microscopio ottico in luce riflessa. Infine, su stesure costituite da un solo strato ma con diversi rapporti pigmento/legante, si è valutata l’influenza del rapporto di diluizione e dell’assorbimento dell’olio dei diversi pigmenti sul calcolo dello spessore dello strato pittorico.

[1] Mantler1 M. and Manfred Schreiner M., X-Ray Spectrometry, 29, 3–17 (2000) [2] C.Colombo, S.Bracci, C.Conti et all X-Ray Spectrometry, Vol.40, 4, 273-279 (2011) [3] Bonizzoni L., Galli A., Poldi G. and Milazzo M., X-Ray Spectrometry, 36, 55-61 (2007)

PIG-P-11 ANALISI NON INVASIVE SU TRE DIPINTI DI BOTTICELLI

L. Bonizzoni1, M. Gargano1, C. Beccaria2,

1 Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Fisica, via Celoria, 16 – 20133 Milano 2 Carlotta Beccarla – Studio di Restauro, via Conservatorio, 30 - Milano

In occasione dei 500 anni dalla morte di Sandro Botticelli è stata allestita una mostra al Museo Poldi Pezzoli che riunisce per la prima volta le opere di uno dei più grandi maestri del Rinascimento italiano conservate nelle collezioni pubbliche lombarde. Tra le opere esposte, la Madonna del Libro (1480-81), il Cristo Redentore benedicente (1500-1515) e il Ritratto di Giuliano (1476) sono stati oggetto di interventi di restauro a sostegno dei quali sono state eseguite dagli autori le analisi, rigorosamente non invasive (Energy Dispersive X Ray Fluorescence, Fiber Optic Reflectance Spectrometry nel visibile e vicino infrarosso e macrofotografie), riportate in questo contributo, volte alla determinazione non distruttiva dei pigmenti utilizzati dall’autore in origine e a una più profonda comprensione della tecnica pittorica del Botticelli. L’analisi ED-XRF non distruttiva è stata eseguita con uno spettrometro portatile (Assing Lithos 3000) equipaggiato con un tubo X a bassa Potenza con anodo di Mo e rivelatore Si-PIN raffreddato con cella Peltier. Un filtro in trasmissione di Zr posizionato tra il tubo X e il campione garantisce una condizione di eccitazione quasi-monocromatica alla riga Kα del Mo (E =17.4 keV). L’area irraggiata sul dipinto è di 25 mm2. La distanza tra l’oggetto e il tubo X è di 1.4 cm, così come la distanza tra il campione e il rivelatore. Le condizioni di acquisizione sono state 25 kV and 0.3 mA per un tempo di 100 s. Per consentire l’analisi di dettagli molto piccoli delle opere in studio, è stato impiegato anche uno strumento XRF a capillari che consente di focalizzare la radiazione incidente sul campione su una zona del diametro di 100 o 400 m e che sfrutta un tubo X con anodo di Mo e un rivelatore Si-PIN raffreddato con cella Peltier (Ametek). Per quanto riguarda le analisi FORS Vis-NIR, la strumentazione utilizzata è costituita da uno spettrofotometro Ocean Optics con reticolo piano operante alle lunghezze d’onda comprese fra 360 e 1100 nm con una risoluzione di 2.5 nm. L’apparecchio è stato impiegato nella modalità in riflessione con l’impiego di un sistema costituito da una fibra ottica e da un porta sonda in materiale plastico a 45° (45°x:45°) specificamente studiato nel Laboratorio di Archeometria del Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi di Milano che offre la possibilità di effettuare misure direttamente a contatto delle superficie pittorica garantendo l’incolumità della superficie stessa. L’area di misura è circolare di circa 5 mm2. I risultati delle analisi, unite all’intervento di restauro, hanno in parte fornito nuovi dati agli storici dell’arte, riconfermando tra l’altro per il Cristo e il ritratto di Giuliano de’ Medici, entrambi conservati all’Accademia Carrara di Bergamo l’autografia del maestro, dopo numerose oscillazioni attributive e appurando, ad esempio, che nel manto della Vergine della Madonna del Libro è stata utilizzata un’alta percentuale di costosissimo lapislazzulo, indizio sicuro di una committenza di alto prestigio. PIG-P-12 UNA COPISTA ALLA CORTE DEI GRANDUCHI IRENE DUCLOS PARENTI E LA “MADONNA DEL SACCO”

S. Bracci, D. Magrini

ICVBC-CNR, Istituto per la Conservazione e la Valorizzazione dei Beni Culturali, Consiglio Nazionale delle Ricerche

Nel presente lavoro vengono presentati i risultati della campagna diagnostica condotta su un dipinto, copia del noto affresco “Madonna del Sacco” di Andrea del Sarto (1525), realizzato nel 1779 da Irene Duclos Parenti. Dell’artista è nota una lunga attività, iniziata nella seconda metà del 1700 come copista ufficiale per la Galleria degli Uffizi, che ha visto oggetto delle sue riproduzioni, autoritratti, ritratti e celebri opere presenti nella Galleria. Dalla ricerca documentaria condotta, risulta che una prima copia dell’opera fu svolta direttamente dall’artista sull’affresco originale ormai non più in buone condizioni conservative. La copia oggetto di questo studio, attualmente esposta nella Galleria dell’Accademia di Firenze, fu invece successivamente commissionata dall’allora Direttore di Palazzo Pitti Giuseppe Pelli Bencivenni. Il restauro della tela è coinciso con quello già avviato sull’affresco originale e questo ha permesso di constatare una sostanziale corrispondenza e fedeltà nella riproduzione dei particolari, delle misure e nelle tonalità impiegate. L’indagine diagnostica è stata condotta in modo totalmente non-invasivo, con l’obiettivo di supportare le operazioni conservative, tramite l’osservazione della superficie pittorica con microscopio ottico portatile e la caratterizzazione dei materiali impiegati tramite spettroscopia in riflettanza a fibre ottiche (FORS). Solamente in corrispondenza dello sfondo bruno sono stati prelevati due micro-campioni per lo studio della stratigrafia in modo da ricostruire la sequenza di realizzazione che l’artista ha seguito nella realizzazione dell`opera. PIG-P-13 CARTA, PIGMENTI E STORIA: IL MS95 DELL’ARCHIVIO DE PAOLI.

Raffaella Bruzzone1, Maurizio Aceto2, Elisa Borsano,3 Angelo Agostino4, Gaia Fenoglio4

1 LASA - DiSMeC, DipTeRis, Università degli Studi di Genova; [email protected] 2 Dipartimento di Scienze dell'Ambiente e della Vita & Centro Interdisciplinare per lo Studio e la Conservazione dei Beni Culturali (CenISCo), Università degli Studi del Piemonte Orientale, Alessandria 3 Storica dell'Arte 4 Dipartimento di Chimica Generale e Chimica Organica & Centro d’Eccellenza Nanostructured Interfaces and Surfaces (NIS), Università degli Studi di Torino

Nell’archivio privato della famiglia De Paoli-Gotelli, a Porciorasco (Alta Val di Vara, La Spezia), è stato segnalato, in occasione di una prima inventariazione nel 1982 (Museo Contadino di Cassego), un manoscritto di carattere botanico (Ms95). Si tratta di un erbario figurato del XVI secolo che presenta un totale di 281 disegni e 269 nomi di piante. Nella seconda metà del XVIII secolo, sono state aggiunte alcune descrizioni di piante e ricette tratte da autori della fine del Cinquecento (Castore Durante, Leonardo Fioravanti). Il Ms95 (16x23 cm) è composto da 68 carte, presenta una filigrana di area lucchese intorno agli anni ’60 del XVI secolo (Briquet, 1923) ed una data all’interno di un cartiglio (1508 o 1598). La struttura interna visibile del supporto cartaceo del manoscritto è stata esaminata tramite un dispositivo a luce trasmessa che ha permesso di illuminare i fogli e di osservare la filigrana, le vergelle e le linee di catenella riproducendole in maniera oggettiva le caratteristiche. Dall'analisi è emersa la presenza, su alcuni fogli, di una filigrana avente per soggetto una corona sormontata da una stella a sei punte e di quest'ultima sono state misurate le dimensioni. La filigrana è stata quindi messa a confronto con repertori internazionali (Zonghi, 1953; Heawood, 1981; Woodward, 1996). Una corona con stella, vicina per aspetto e dimensioni a quella conservata nel manoscritto, è presente in un volume edito da Gerolamo Bartoli nel 1588. La comparazione tra i dati relativi alle filigrane ha permesso di ipotizzare che il supporto cartaceo del manoscritto sia stato prodotto nella seconda metà del XVI secolo. Sono state effettuate alcune analisi non invasive mediante spettroscopia Raman, spettrofotometria UV-visibile in riflettanza diffusa (FORS) e spettrometria a fluorescenza di raggi X (XRF) e ne sono emersi diversi pigmenti tra cui il minio e il cinabro (rossi), l’orpimento (giallo), l’indaco (blu), il verdigris (verde) ed un inchiostro a base ferro-gallica per le scritte del XVI e del XVIII secolo. In numerose miniature il colore verde è reso con una miscela orpimento/indaco, in analogia all’uso del vergaut nei codici altomedievali. In generale, la tavolozza impiegata nel manoscritto sembra richiamare intenzionalmente materiali pittorici antichi. Da una prima analisi dell’identificazione delle relative specie botaniche attraverso il nome volgare regionale (Penzig, 1924), risulta precisabile un’area di produzione ligure-toscana. Sono stati effettuati inoltre confronti con altri manoscritti italiani in diverse biblioteche. Benchè possa inserirsi nella tradizione dell’erbario-ricettario medievale (Collins, 2000), le funzioni del Ms95 restano da chiarire.

Briquet C.M., 1923, Les filigranes. Dictionnaire historique des Marques du papier. Des leur apparition vers 1282 jusq’en 1600 avec 39 figures dans le texte et 16.112 fac-similés des filigranes. Tome deuxième. Ci-K, 12eme edition, Leipzig: 293 (testo) e 4835 (figura). Penzig O., 1924, Flora Popolare Italiana, Genova. Zonghi A., 1953, Zonghi's Watermarks, Monumenta Chartæ Papyraceæ Historiam Illustrantia, vol. III, Hilversum. PIG-P-14 CARATTERIZZAZIONE DI PIGMENTI ORGANICI TRAMITE HPLC-ESI-Q-TOF: INDAGINI PRELIMINARI

Maria Perla Colombini1, Ilaria Degano*2, Marialaura Dilillo1

1 Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, via Risorgimento 35, 56126 Pisa (Italia) 2 ICCOM-CNR, via Moruzzi 1, 56100 Pisa (Italia)

L’impiego di un numero elevatissimo di materiali di sintesi nelle opere d’arte moderne e contemporanee,e il loro uso come materiali di restauro rendono fondamentale lo studio della loro stabilità a lungo termine e la comprensione dei processi di degrado cui essi vanno incontro. Di conseguenza, è essenziale sviluppare protocolli analitici atti alla loro caratterizzazione in oggetti d’arte. Tale conoscenza risulta essenziale per poter individuare strategie di conservazione preventiva, così come per ridurre la frequenza e l’invasività delle campagne di restauro. Nel contesto del progetto COPAC – Conservazione Preventiva dell’Arte Contemporanea (2011-2013), finanziato dalla Regione Toscana sui fondi PAR-FAS è in corso uno studio sui processi di invecchiamento subiti dai coloranti organici di sintesi in leganti a base di pitture alchidiche. Sono state preparate delle stesure di riferimento impiegando pitture alchidiche Winsor & Newton contenenti Phtalo green (PG7), Winsor Lemon (PY3), Winsor red (PR170 e PR188) e Phtalo Blue (PB15) come pigmenti organici. Le stesure sono state caratterizzate impiegando tecniche colorimetriche (FORS) e numerosi metodi basati sulla cromatografia e la spettrometria di massa (GC/MS, Py-GC/MS, DE-MS, HPLC-DAD, HPLC-ESI-MS) nel corso dell’invecchiamento naturale e artificiale. Saranno presentati i risultati preliminari ottenuti tramite l’analisi HPLC-DAD e HPLC-ESI-Q-ToF delle stesure di riferimento. I risultati delle indagini preliminari hanno permesso di verificare l’idoneità della tecnica HPLC-ESI-Q-ToF per la caratterizzazione dei pigmenti organici in stesure alchidiche. Infatti l’elevato numero di possibili pigmenti organici che possono essere stati impiegati in un campione proveniente da un’opera d’arte contemporanea richiede l’impiego di una tecnica estremamente selettiva, oltre che sensibile, quale la spettrometria di massa/massa. Inoltre, l’impiego di una strumentazione ad alta risoluzione permette l’identificazione della formula bruta degli analiti, permettendo così la caratterizzazione di campioni contenenti miscele di materiali noti e incogniti. Sarà presentato inoltre un caso di studio relativo all’applicazione dell’analisi in HPLC-ESI-Q-ToF a materiali pittorici e campioni di opere conservati presso la Casa-Studio dell’artista Fernando Melani (Pistoia, 1907 - 1985).

PIG-P-15 INDAGINI ARCHEOMETRICHE SU PITTURE MURALI DALL’INSEDIAMENTO DI MONTEGIBBIO

Giorgia Ferrari*, Pietro Baraldi*, Francesca Guandalini**, Paolo Zannini*

*Dipartimento di Chimica, Università di Modena e Reggio Emilia, via G. Campi, 183, 41100 Modena. * Dipartimento di Archeologia, Università degli Studi di Bologna, v. S. Giovanni in Monte 2, 40124 Bologna.

La volontà di ricostruire il contesto storico, economico e culturale dell’Appennino modenese in epoca romana ha portato alla scoperta dell’interessante sito di Montegibbio. L’insediamento copre un arco temporale che va dal III sec. a.C. al VI sec. d.C.; due sono le strutture venute alla luce sulle quali si sta concentrando l’attenzione degli archeologici: un santuario, probabilmente dedicato a Minerva, risalente al II sec. a.C. e un edificio di natura ancora incerta (una villa o di nuovo una struttura cultuale) inquadrato tra la fine del I sec. a.C. e l’inizio del II d.C. L’elevato numero di frammenti di pitture murali emersi durante la campagna 2010, molto maggiore rispetto ai ritrovamenti degli anni precedenti, ha condotto all’interesse per uno studio più approfondito dei materiali utilizzati per questi affreschi. Poiché i reperti disponibili per lo studio provengono da strati datati dalla fine del I sec. a.C. in avanti, la ricerca si è concentrata sul confronto dei materiali tra le UUSS imperiali e quelle tardo-antiche e sulla costituzione di un inventario dei pigmenti utilizzati nelle pitture quasi certamente appartenenti alla villa/santuario. Grazie alle tecniche analitiche scelte (microscopia Raman, Spettrofotometria FT-IR, microspettroscopia XRF) è stato possibile individuare la composizione di tutte le diverse campiture di colore rinvenute. Si è subito notata la differenza di materiali tra le UUSS di primo Impero e l’unica tardo-antica: mentre nelle prime compaiono un buon numero di colori diversi ed è stata riscontrata la presenza in notevole quantità di Cinabro, Blu Egiziano e Terra Verde, nella seconda si ritrovano solo campiture rosse e viola e scompaiono i materiali di pregio. Lo studio delle tecniche esecutive ha permesso di evidenziare l’esperienza delle maestranze che vi hanno lavorato, come si evince, ad esempio, dalla consueta stesura del Cinabro su uno strato preparatorio per evitarne l’alterazione a contatto con l’intonaco fresco, o dalla consistente variabilità di miscele create per ottenere un colore macroscopicamente simile. La ricchezza degli affreschi rinvenuti negli strati ricollegabili alla villa/santuario e l’ingaggio di maestranze con notevoli abilità e conoscenze dei materiali fanno supporre che l’edificio in questione, e di conseguenza la committenza, possedessero una considerevole importanza e ricchezza.

PIG-P-16 MULTIMETHODOLOGICAL NON INVASIVE CHARACTERIZATION OF A TRADITIONAL JAPANESE PAPER PAINTING OF EARLY 18TH CENTURY THROUGH RAMAN, XRF, FORS AND OPTICAL MICROSCOPY.

F. Grazzi1, G. Fenoglio2, F. Salvemini1,3, E. Barzagli1, A. Agostino2, M. Aceto4, M. Picollo5, F. Civita6 and M. Zoppi1

1 Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto dei Sistemi Complessi, Sesto Fiorentino (FI), Italy 2 Università di Torino, Dipartimento di Chimica, Torino, Italy 3 Università di Firenze, Dipartimento di Chimica, Firenze, Italy 4 Università del Piemonte Orientale, Dipartimento di Chimica, Alessandria, Italy 5 Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Fisica Applicata “N. Carrara”, Sesto Fiorentino (FI), Italy 6 Museo Stibbert, Firenze, Italy

The study of the peculiar characteristics in cultural heritage topics should always be associated to a systematic study of the materials used to produce the relevant artefacts and artistic works. The application of the widest range as possible of the available different analytical techniques, specially if they have a non invasive approach is of paramount importance. In the present work we act according to this methodology for what concerns traditional Japanese paintings on rice paper [1-3]. We have selected a paper painting of the 3rd year of the Shotoku period (1713) attributed to a very famous Japanese traditional painter, Kano Tsunenobu, representing a scene of the Genji Monogatari (a classical court novel of early Japan). The sample has been analysed by applying several different non invasive techniques using portable instrumentation: optical microscopy, Raman spectroscopy, x-ray fluorescence spectroscopy and fiber-optic reflectance spectroscopy. The combination of these techniques permitted to identify the most part of the pigments and also to gain knowledge about the application of paintings and the preparation of the paper substrate. The pigments were identified as the ones used in classical Japanese painting [2].

[1] K. Yamasaki, Y. Emoto, Ars Orientalis 11,1 (1979) [2] J. Winter “East Asian paintings-materials structures and deterioration mechanisms”, Archetype Publications (2007) [3] M. Leona, J. Winter, Studies in Conservation 46, 153 (2001)

PIG-P-17 ANALISI DI PITTURE ROMANE DALLA BASILICA DI SANTA MARIA MAGGIORE, TRENTO.

S. Minghelli1, P. Baraldi1, P. Zannini1, M.T. Guaitoli2

1 Università di Modena e Reggio Emilia, Dipartimento di Chimica, Via Campi 183, 41125 Modena, [email protected] 2 Università di Bologna, Dipartimento di Archeologia, Piazza S. Giovanni in Monte 2, 40124 Bologna

Durante lo scavo archeologico della Basilica di Santa Maria Maggiore a Trento, sono stati scoperti numerosi materiali appartenenti a differenti epoche storiche. Gli studi archeologici hanno ricostruito la lunga storia di questo edificio. La quale attraversa diversi periodi della vita della città di Trento: dalla tarda antichità al primo medioevo, dall’epoca Romanica al Rinascimento, fino all’attuale edificio inaugurato nel 1524 dal Principe Vescovo Bernardo Clesio. In particolare, sotto le fondamenta della prima basilica di culto cristiano, sono stati trovati i resti di una grande area a destinazione pubblica risalente all’epoca romana. Questo studio mira alla caratterizzazione chimico-fisica dei numerosi frammenti di pittura romana trovati durante lo scavo archeologico della Basilica di Santa Maria Maggiore. L’obbiettivo è quello di determinare la destinazione d’uso degli edifici romani rinvenuti. L’identificazione archeometrica dei pigmenti e delle tecniche pittoriche è risultata di grande importanza per conoscere la natura dei materiali pittorici usati per decorare gli edifici pubblici che sorgevano in quest’area. Le principali tecniche analitiche utilizzate per determinare la composizione dei campioni sono state la spettrometria infrarossa a trasformata di Fourier (FT-IR), la microscopia Raman e la fluorescenza a raggi X (XRF).

PIG-P-18 INDAGINI ARCHEOMETRICHE SU LACERTI DI PITTURA MURALE DA CATTOLICA (RIMINI)

Matteo Nannini*, Pietro Baraldi*, Paolo Zannini*, Luisa Stoppioni**

*Dipartimento di Chimica, Università di Modena e Reggio Emilia, via G. Campi, 183, 41100 Modena. ** Museo della Regina, via G. Pascoli 23, 47841 Cattolica (Rimini)

La prima documentazione dell’esistenza di Cattolica risale al Medioevo, dell’epoca bizantina e di quella precedente romana, non si avevano attestazioni fino al 1966, quando durante degli scavi cittadini è stata trovata traccia di un insediamento romano. Sondaggi successivi, condotti in zone vicine al primo ritrovamento, hanno confermato la presenza di edifici dell’epoca romana. Dagli studi effettuati è stato possibile ricostruire l’evoluzione del sito che vede principalmente tre fasi, una fase produttiva, una ristrutturazione ed infine un cambio di funzione, con la trasformazione delle zone produttive, in stanze. Ciò che è arrivato a noi, sono materiali di discreto pregio, vasi, ceramiche a pareti sottili, anfore ed un consistente numero di frammenti d’intonaco parietale dipinti. Il lavoro di tesi è stato finalizzato allo studio dei pigmenti utilizzati nella pittura murale, mediante spettroscopie Raman ed FT-IR e XRF, per valutare anche le ipotesi fino ad oggi formulate, che vedono in una possibile trasformazione dell’edificio, da produttivo, a domus, connotando in questo modo la Cattolica romana verso una possibile vera e propria cittadina romana. Al fine di ottenere un dato statistico il più rappresentativo possibile, i frammenti di Casa Filippini da studiare sono stati scelti in maniera da rappresentare tutte le tonalità possibili e in modo tale da ottenere dati da tutte le zone scavate del sito. Sono stati prelevati anche due campioni che presentavano uno per forma, l’altro per colore, particolarità rispetto agli altri frammenti. Dalle analisi effettuate è risultato l’uso di pigmenti comuni nel mondo romano e nella zona di appartenenza di Cattolica, la Regio VIII: Calcite, Aragonite, carbone, Ematite, Goethite, Terra Verde, Blu Egiziano e Cinabro. Proprio un uso abbastanza consistente di Cinabro, usato soprattutto negli incarnati delle figure umane, può avvalorare la tesi che vede, almeno nell’ultima fase di evoluzione, un decoro molto elevato dell’edificio, compatibile con una possibile domus o con la costruzione di stanze molto ricche, adibite a rappresentanza. Due dei frammenti prelevati, invece, fanno parte di contaminazioni avvenute durante la fase di scavo. Il frammento rosa presenta un materiale moderno, assenza di superfici di distacco, il pigmento organico è steso su tutte le facce; il frammento verde è dipinto con un pigmento costituitoda miscela di Terra Verde e Verde Ftalocianino.

PIG-P-19 IL PRESBITERIO DELL’ORATORIO DEI SANTI ANTONIO E ROCCO IN VARESE LIGURE (SP). DOCUMENTAZIONE DELLA EVOLOZIONE DELLA POLICROMIA DEGLI STUCCHI NEL XVIII SECOLO ATTRAVERSO IL RESTAURO E LA DIAGNOSTICA

Stefano Vassallo 1, Paola Parodi 1 , Mauro Moriconi 1 Angela Acordon 2, Amalia Sartori 3 Pietro Baraldi 4 Ugo Valbusa 5 Giuseppe Firpo 6

1 Soprintendenza per i Beni Architettonici e Paesaggistici della Liguria – Genova. 2 Soprintendenza per i Beni Artistici Storici e Etnoantropologici della Liguria - Genova 3 Restauratore – Genova. 4 Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Dipartimento di Chimica 5 Nanomed Lab Dipartimento di Fisica università di Genova. 6 Laboratorio Nanobiotecnologie Istituto Nazionale per la ricerca sul Cancro Genova IST

La Confraternita dei Santi Antonio e Rocco in Varese Ligure (SP) si è costituita nel 1451, l’oratorio attuale è stato eretto nel XVI secolo e presenta un complesso apparato in stucco dipinto e dorato realizzato tra XVII e XVIII secolo. Il recente restauro del presbiterio dell’Oratorio ha consentito il recupero dei decori in stucco realizzati in due distinte fasi, la prima databile al 1719, la seconda intorno alla metà del XVIII secolo. La diagnostica di cantiere ha documentato inoltre la presenza di uno strato pittorico originale degli stucchi dell’inizio del “700” sotto ad un generale rifacimento con colore e dorature della policromia datato agli ultimi anni del medesimo secolo. La volontà di mantenere le dorature ha motivato la scelta di ripristinare nel restauro la seconda policromia settecentesca caratterizzata da un ampio uso di gesso biacca e blu di Prussia. Mentre la policromia originale presentava un trattamento dei colori e dei chiaroscuri più sofisticato, orchestrato con toni di rosa, azzurro chiaro e violetto realizzati con attente miscelazioni di blu di smalto e ocre. Il restauro è stato realizzato dalla restauratrice genovese Amalia Sartori sotto l’alta sorveglianza delle competenti soprintendenze liguri mentre il laboratorio di analisi della Soprintendenza per i Beni Architettonici e Paesaggistici della Liguria ha realizzato e coordinato la fase diagnostica che ha visto la realizzazione di 35 microprelievi di colore su stucchi intonaci e manufatti lignei della chiesa, sui quali è stata effettuata la spettrometria infrarossa FTIR e le sezioni stratigrafiche documentate con fotografie microscopiche. Su alcune sezioni inoltre sono state effettuate delle indagini al SEM EDS e con tecnica MicroRaman. Direttamente in cantiere sono state fatte delle ulteriori verifiche in microscopia ottica portatile e in spettroscopia visibile. Tutti i dati sono stati comparati e hanno fornito le necessarie informazioni per la realizzazione del restauro ma anche per fare approfondimenti sulle tecniche esecutive anche in relazione a coevi esempi di stucchi policromi settecenteschi nel territorio ligure.

PIG-P-20 UTILIZZO DI ALCUNE INDAGINI DIAGNOSTICHE SU UN DIPINTO SU TAVOLA DI SCUOLA NAPOLETANA DEL SECOLO XVII: L’ANALISI ED IL RESTAURO DEL “SAN GEROLAMO NEL DESERTO”.

Zaccaria A.1, Baraldi P.2, Fatigati G.1, Trojsi G.1

1 Università degli Studi Suor Orsola Benincasa, via Suor Orsola, 10, 80135 Napoli 2 Dipartimento di Chimica, Università di Modena e Reggio Emilia, via G. Campi, 183, 41100 Modena.

Il presente studio vuole illustrare l’importanza della collaborazione tra scienza e metodologia del restauro. Come caso esplicativo si presenta l’analisi e il restauro del “San Gerolamo nel deserto”, un dipinto su tavola del XVII secolo di scuola napoletana, appartenente ai depositi della raccolta Pagliara di proprietà dell’Ente Morale del Suor Orsola Benincasa di Napoli. Si presenta un percorso da leggere come una “stratigrafia” in cui, dal supporto alla vernice protettiva, si analizzano in successione le tipologie dei materiali artistici e le tecniche di esecuzione, il tutto costantemente supportato dalle indagini diagnostiche. L’attenzione si è focalizzata sulla tipologia del legante pittorico e sui pigmenti e coloranti costituenti la policromia del dipinto. Le ricerche storiche e artistiche sono state confrontate con i dati provenienti dalla Fluorescenza X, con la Spettroscopia Raman e FT-IR in ATR. Dall’analisi dei campioni con spettroscopia FT-IR ATR si è caratterizzata la mestica del dipinto: in proporzioni variabili di calcite, gesso e silicati (in alcuni punti è presente anche una pigmentazione a base di goethite) si ha una mestica oleosa, con qualche incertezza dovuta al fatto di non aver potuto accertare la natura dell’olio, a causa dell’assenza di gruppi di esteri. Le analisi XRF e spettroscopia Raman hanno fornito importanti indicazioni sulla natura dei pigmenti utilizzati composti prevalentemente da terre ai quali sono associati: Cinabro, per il panneggio della veste, il cappello e in parte per l’incarnato Biacca, presente su quasi tutta la superficie del dipinto Ossido di rame, diffuso su tutta la superficie del dipinto anche se in tracce Corindone, minerale legato alla composizione dell’allume di rocca, utilizzato come supporto alle lacche per le lumeggiature sull’incarnato; dal raffronto con i ricettari coevi alla realizzazione del dipinto si è ipotizzata la presenza di lacca di Parigi Blu di smalto, pigmento vetroso con cobalto come cromoforo per l’azzurro del cielo. Le analisi in fotografia a luce radente hanno aiutato a individuare la presenza di antichi restauri e le foto in macro hanno mostrato più chiaramente la presenza di graffi su tutta la superficie policroma. Per quanto concerne la vernice, grazie alla spettroscopia IR, vi è la certezza che si tratti di gommalacca decerata: tale resina, di origine animale, è stata usata di frequente fino al secolo scorso per ricoprire i dipinti restaurati, con il doppio scopo di proteggerli e di utilizzare una vernice naturale che fosse più economica delle resine vegetali. Nell’ambito napoletano sono numerosi i casi in cui si è ipotizzato il trattamento di superfici policrome con tale resina, ma non si era ancora verificata tale ipotesi con analisi scientifiche. Una volta terminata la fase conoscitiva del manufatto a tutto tondo, ossia integrando le ricerche scientifiche con accurate ricerche storiche, storico-artistiche ed archivistiche, si è proceduto con la stesura del progetto e con la realizzazione del restauro.

VETRI

ORALI

VET-O-1 ARCHAEOMETRICAL ANALYSES OF EARLY EGYPTIAN GLASS FROM THEBE AREA

Rossella Arletti1, Andrea Lusetti2, Daniela Ferrari3, Giovanna Vezzalini2

1 Dipartimento di Scienze Mineralogiche e Petrologiche, Università degli Studi di Torino 2 Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia 3Dipartimento di Storie e Metodi per la Conservazione dei Beni Culturali, Alma Mater Studiorum Università di Bologna

In this work a series of fragments of Egyptian unguentaria are characterized from the chemical and physical point of view. The analyzed samples were produced in the first step of the Egyptian glass production, during the new Kingdom of Egypt. The glass production in Egypt started under Thumosis III kingdom and developed until it reached its maximum during the kingdom of Amenhotep III (XVIII dynasty, 1390-1352 BC.) e Amenhotep IV/Akhenaton (XVIII dynasty, 1352- 1338 BC). In this period, different glass shapes and typologies appears, and also the variety of decorations and colors increased. The analyzed samples pertain to six vessels (amphoriskoi and krateriskoi) coming from Thebes area and now stored at the Egyptian Museum of Turin (Italy) after the excavation carried out at the Valley of the Queens. All these vessels, are blue with yellow, white and turquoise decorations and were produced with the core forming technique. The chemical analyses of major and minor elements were performed by Electron Microprobe (EMPA), while the trace element analyses were obtained by LA-ICP-MS. The nature of the opacifying and coloring agents was determined by X-ray powder diffraction. Since only micro volumes were sampled from the artifacts (less than 1 mm3), the diffraction experiments were successfully carried out using a single crystal diffractometer equipped with a CCD camera. The chemical data obtained show that all the samples contain high levels of Na2O along with rather high level of both MgO and K2O - thus indicating they were produced with plant ash. All the blue samples show high Al, Zn, Mn and Ni, strongly correlated with Co. This seems to indicate they were probably colored with the addition of Co-bearing alum. This is consistent with the data available in literature for blue glass of the XVIII dynasty recovered in Malkata and Amarna, while, it is attested the use of copper for coeval Mesopotamian glass. The trace elements data for almost all the samples show they are very similar with the coeval Egyptian glass, only two exception show a trace elements pattern more similar to Mesopotamian glass. I Yellow opaque decorations are rich in Pb and Sb, while only Sb is present in the white and light blue ones. This is consistent with the results of the X-ray powder diffraction analyses, that confirmed the presence of lead antimonates in the yellow decorations and of calcium antimonates in white and light blue ones. No crystalline phases were detected in dark blue bulk glass.

VET-O-2 LE ANALISI GEOCHIMICO-ISOTOPICHE QUALE APPROCCIO INNOVATIVO PER STUDI DI PROVENIENZA E TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI VETRI ANTICHI

1 1 1 2 2 F. Gallo , A.Silvestri , G. Molin , P. Degryse , M. Ganio

1 Dipartimento di Geoscienze, Università di Padova, Via Gradenigo 6, 35131 Padova 2 Section Geology, Centre for Archaeological Sciences, K.U. Leuven, Celestijnenlaan 200E, 3001 Leuven, Belgium

L’organizzazione della produzione vetraria in epoca romana è tuttora oggetto di un vivace dibattito. Data la sostanziale omogeneità chimica del vetro romano, il modello produttivo generalmente accreditato prevede una massiccia produzione, in pochi e localizzati workshop primari, di blocchi di vetro grezzo, successivamente commercializzati e lavorati in workshop secondari [1]. Evidenze archeologiche testimoniano la produzione di ingenti quantità di vetro grezzo al natron, tra il IV e l’VIII secolo d. C., in un limitato numero di workshop primari, localizzati prettamente in Egitto e sulle coste Levantine [2, 3]. Tuttavia alcuni autori sostengono che la produzione vetraria in epoca imperiale possa essere avvenuta altrove, in workshop regionali che impiegavano sabbie localmente disponibili [4]. Per entrambi i modelli proposti le evidenze archeologiche e scientifiche sono di difficile interpretazione. Benché esistano database degli elementi maggiori e minori presenti nei vetri, raramente è stato possibile ricondurre con certezza una determinata composizione chimica ad una precisa origine geografica delle materie prime. Recenti studi hanno invece dimostrato come l’uso combinato di isotopi radiogenici, in particolare Sr e Nd, costituisca un promettente mezzo per lo studio della provenienza delle materie prime impiegate nella produzione vetraria [5]. In questo contesto si inserisce il presente studio, condotto su 68 vetri di epoca romana (I-IV sec. d.C.) e 62 di epoca tardo antica (IV-VIII sec. d.C.) provenienti da Adria e Aquileia, due porti commerciali che hanno svolto un ruolo cruciale in epoca romana, fungendo da raccordo tra l’area Mediterranea e le regioni padane e transalpine. Tutti i reperti, accuratamente contestualizzati dal punto di vista archeologico, sono stati chimicamente caratterizzati; successivamente, su una selezione rappresentativa di 38 campioni, sono state effettuate analisi degli isotopi di Sr e Nd. I risultati delle analisi chimiche evidenziano che la maggior parte dei reperti analizzati è costituita da vetri silico-sodico-calcici, prodotti utilizzando un fondente a base di natron. Nonostante i tenori di elementi maggiori e minori evidenzino differenze composizionali tra i vetri propriamente romani e quelli tardo antichi, tuttavia i dati degli isotopi del Nd, con valori di εNd compresi, per la maggioranza dei campioni, tra -3.67 e -5.97, ne suggeriscono un’origine comune, localizzata nel Mediterraneo orientale, seppur non necessariamente nei workshop primari finora identificati [6]. A supporto di questa interpretazione concorrono i dati degli isotopi dello Sr. Infatti, il rapporto isotopico 87Sr/86Sr di tutti i campioni analizzati, in media 0.70895±0.0004, è simile a valori già riscontrati in vetri prodotti in workshop levantini [6], oltre ad essere prossimo a quello dell’attuale 87 86 acqua di mare ( Sr/ Sr = 0.70917), suggerendo quindi un apporto di CaCO3 dovuto principalmente ai gusci di conchiglie presenti all’interno di sabbie litoranee.

[1] Foy, D., Vichy, M., Picon, M., 2000, Lingots de verre en Méditerraneé occidentale. In: Annales du XIV congrès de l’Association pour l’Histoire du Verre, Amsterdam, pp. 51-57. [2] Picon, M., Vichy, M., 2003, In: Foy, D., Nenna, M.D. (Eds.), Echanges et commerce du verre dans le monde antique. Monographies Instrumentum. D’Orient en Occident: l’origine du verre à l’époque romaine et durant le haut Moyen Age, 24. Monique Mergoil, Montagnac, pp. 17-31. [3] M.D. Nenna, M. Picon, V. Thirion-Merle, M. Vichy, 2005, Ateliers primarie du Wadi Natrun: nouvelles decouvertes. Annales du XVI Congres de l’Association Internationale pour l’Histoire du Verre, 59-63. [4] Wedepohl, K.H., Gaitzsch, W., Follmann-Schulz, A.B., 2003, Glassmaking and glassworking in six Roman factories in the Hambach Forest, Germany. In: Annales of XV Congress of the Association Internationale de l’Histoire du Verre, , pp. 53-55. [5] P. Degryse, J. Schneider, 2008, Pliny the Elder and Sr-Nd isotopes: tracing the provenance of raw materials for Roman glass production, Journal of Archaeological Science 35 (2008) 1993-2000. [6] I.C. Freestone, K.A. Leslie, M. Thirlwall, Y. Gorin-Rosen, 2003, Strontium isotopes in the investigation of early glass production: Byzantine and early Islamic glass from the Near East, Archaeometry 45, 19-32. VET-O-3 ROMAN GLASS ACROSS THE EMPIRE: AN ELEMENTAL AND ISOTOPIC COMPARISON

Monica Ganio, Sara Boyen, Patrick Degryse

Division Geology, Centre for Archaeological Sciences, K.U. Leuven, Celestijnenlaan 200E, bus 2408, BE-3001 Leuven, Belgium

Natron glass was the predominant type of glass in the Mediterranean area and in Europe between the middle of the 1st millennium BC and the 9th century AD (Freestone 2006). Quartz-rich sand was mixed with a soda-rich mineral flux (natron) and lime-bearing materials (shell or limestone) in ‘primary’ production centres. This raw glass was traded throughout the Roman Empire as chunks, remelted, coloured if desired, and shaped into finished objects in ‘secondary’ workshops. Primary production centres, active from the 4th to 8th century AD, were identified in Egypt and Syro- Palestine (Picon & Vichy 2003; Freestone et al. 2002). The location of primary production in the Hellenistic and early Roman world is still up for debate and suggestions have been made that it also took place outside Egypt and the Levant (Wedepohl & Baumann 2000; Jackson et al. 2003; Leslie et al. 2006; Degryse & Schneider 2008). For instance, Latin author Pliny the Elder wrote in his Naturalis Historiae (around 70 AD) that sands from the coasts of Italy, Gaul and Spain were used in glass making production. This study will focus on 1st to 5th century AD natron glass excavated in different areas of the Roman Empire. The far east side of the Roman Empire is accounted for by the sites Petra and Barsinia (Jordan). The Italian peninsula is represented by the Iulia Felix and Embiez shipwrecks (Silvestri 2008; Silvestri et al. 2008; Thirion-Merle 2003), and samples from Augusta Praetoria (Mirti et al. 1993). Samples from Saint Boi de Llobregat (Spain) are examples of the Western side of the Empire, and Tienen and Oudenburg (Belgium) represent the northern provinces. Different approaches to provenance the raw materials used in glass making production, and to determine the location of primary production centres, have been tried. The use of combined Sr and Nd isotopic analysis allows different sand raw materials to be distinguished and characterized. The isotope ratio data obtained for the glass samples will be compared to a sand database (Brems n.d.) which includes relevant sands from the regions described by Pliny the Elder. These possible sources of raw material, as well as signatures of primary glass from known production centres in the eastern Mediterranean, will be compared to the newly obtained data. In this way, the technology used for and occurrence of raw glass factories outside the Levant and Egypt will be investigated.

Brems, D., Sr-Nd isotopic variation in Western Mediterranean beach sand deposits. Degryse, P. & Schneider, J., 2008. Pliny the Elder and Sr–Nd isotopes: tracing the provenance of raw materials for Roman glass production. Journal of Archaeological Science, 35(7), pp.1993-2000. Freestone, I.C., 2006. Glass production in Late Antiquity and the Early Islamic period: a geochemical perspective. In Geomaterials in Cultural Heritage. Geological Society of London, Special Publications 257. pp. 201-216. Freestone, I.C., Ponting, M. & Hughes, M.J., 2002. The origins of Byzantine glass from Maroni Petrera, Cyprus. Archaeometry, 44(2), pp.257-272. Jackson, C.M. et al., 2003. Roman glass-making at Coppergate, York? Analytical evidence for the nature of production. Archaeometry, 45(3), pp.435-456. Leslie, K.A. et al., 2006. The provenance and technology of Near Eastern glass: oxygen isotopes by laser fluorination as a complement to strontium. Archaeometry, 48(2), pp.253-270. Mirti, P., Casoli, A. & Appolonia, L., 1993. Scientific analysis of Roman glass from Augusta Praetoria. Archaeometry, 35(2), pp.225-240. Picon, M. & Vichy, M., 2003. D’Orient en Occident: l’origine du verre à l’époque romaine et durant le haut Moyen Âge. In D. Foy & M.-D. Nenna, eds. Echanges et commerce du verre dans le monde antique. Monique Mergoil (Monographies Instrumentum 24), pp. 17-31. Silvestri, A., 2008. The coloured glass of Iulia Felix. Journal of Archaeological Science, 35, pp.1489-1501. Silvestri, A., Molin, G. & Salviulo, G., 2008. The colourless glass of Iulia Felix. Journal of Archaeological Science, 35(2), pp.331-341. Thirion-Merle, V., 2003. La composition des verres de l’épave des Embiez. In Coeur de Verre, production et diffusion du verre antique. Catalogue d’exposition Pôle archéologique du département du Rhône. pp. 170-171. Wedepohl, K.H. & Baumann, A., 2000. The use of marine molluskan shells for Roman glass and local raw glass production in the Eifel area (western Germany). Die Naturwissenschaften, 87(3), pp.129-32.

VET-O-4 VETRI MUSIVI DA SAN SEVERO (CLASSE, RAVENNA)

M. Vandini1, C. Fiori1, R. Arletti2

1 Dipartimento di Storie e Metodi per la Conservazione dei Beni Culturali Alma Mater Studiorum Università di Bologna 2 Dipartimento di Scienze Mineralogiche e Petrologiche - Università degli Studi di Torino

Il sito di Classe (Ravenna), nucleo dell'antico porto, è stato oggetto di recenti campagne di scavo che hanno interessato sia l'area portuale e produttiva, sia l'area della basilica di San Severo, con gli annessi edifici di culto. Alla fine del VI secolo d.C. la basilica, di dimensioni straordinarie, con circa 30 m di larghezza e i 60 di lunghezza, venne costruita sulla tomba di Severo che fu vescovo di Ravenna. Dopo varie vicissitudini e alternanza di abbandono e riscoperta, la basilica subì modifiche importanti con la distruzione delle navate e la rimozione dei mosaici fra la fine del XV e l'inizio del XVI secolo. Restaurata attorno alla metà del XVIII secolo, subì la definitiva distruzione nel 1820. Le indagini archeologiche condotte a partire dal 2006 da un'equipe dell'Università di Bologna hanno portato alla luce una cospicua quantità di materiali vetrosi fra cui tessere musive. L'area fu oggetto di scavi anche negli anni '60 del '900 durante i quali le pavimentazioni musive della basilica furono distaccate e ricollocate su sopporti di cemento: recenti restauri dei lacerti musivi pavimentali hanno permesso di riconoscere l'inusuale impiego di tessere vetrose nei pavimenti musivi. Lo stesso tipo di impiego è stato riscontrato nei pavimenti della cosiddetta Cripta Rasponi (Ravenna) in cui si trovano lacerti musivi possibilmente provenienti dalle pavimentazioni di San Severo. In questo lavoro, una campionatura di tessere musive provenienti dall'area di scavo della basilica e due gruppi di frammenti di tessere vetrose prelevati dalle pavimentazioni distaccate sono stati sottoposti ad indagini allo scopo di identificare la materi prime, i coloranti e gli opacificanti impiegati per la loro produzione. I vetri, collocabili cronologicamente fra il VI e il IX scolo d.C., sono stati sottoposti ad analisi chimica degli elementi maggiori e minori mediante EMPA-WDS; l'identificazione delle fasi cristalline è stata realizzata dal confronto dei risultati ottenuti mediante XRPD e SEM-EDS. Le analisi chimiche permettono di riconoscere il natron come elemento fondente di tutti i vetri analizzati, in accordo con la loro collocazione cronologica e se una certa omogeneità è riconoscibile per ciò che riguarda le materie prime di base, la situazione è invece più complessa per ciò che concerne l’impiego di coloranti ed opacificanti. In particolare è stata riscontrata la presenza di antimoniati di piombo per l’opacizzazione delle tessere turchesi e di stannati di piombo per l’opacizzazione di gran parte delle tessere verdi. L’uso congiunto dei due opacificanti nella stessa campionatura è senza dubbio una peculiarità. Inoltre, l’uso del manganese come decolorante è riscontrato nei vetri musivi dai pavimenti, mentre nelle tessere provenienti dagli scavi è prevalente l’impiego di antimonio con la stessa funzione. Le tessere rosse provenienti dallo scavo, inoltre, presentano una composizione particolare: opacificati con rame metallico, mostrano elevati contenuti di piombo, stagno, ferro, titanio e fosforo che fanno presupporre l’uso di materie prime di base differenti. L’obiettivo del presente lavoro è perciò quello di comprendere le differenze composizionali anche sulla base delle diverse cronologie del sito che, come precedentemente descritto, ha subito una complessa serie di interventi e di modifiche.

VETRI

POSTER

VET-P-1 THE GLASS TESSERAE OF THE “VILLA DEI QUINTILI” EXCAVATION (ROME): SEM-EDS AND LA-ICP-MS PRELIMINARY DATA

Basso E.1, Malagodi M.1, Riccardi M.P.2, La Russa M.F.3, Barca D.3, A. Pezzino4

1 Laboratorio Arvedi-CISRiC, Università degli Studi di Pavia, via Ferrata 1, [email protected] 2 Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente, Università degli Studi di Pavia, via Ferrata 1, 27100 Pavia 3 Dipartimento di Scienze della Terra, Università della Calabria, via Bucci, 87036 Arcavacata di Rende (CS) 4 Dipartimento di Scienze Geologiche, Università di Catania, Corso Italia 55, 95129 Catania

The complex of the “Villa dei Quintili” is located along the via Appia Antica, in Rome. The first housing unit was built in the second half of the 2nd century A.D.; the final shape is due to the expansion wished for by the Emperor Commodo. The most impressive part comprises the manor and the servants’ quarter: a circular building, several rooms and the big thermal baths (i.e. calidarium and frigidarium), with wide windows and decorated with polychrome marbles. It is important to note that during the excavations was discovered the presence of a furnace for melting glass. The objectives are twofold: first of all, the characterization of the glass tesserae and the glass from the furnace, in order also to check if there is a correspondence between the working of glass in the Villa and the presence of glass tesserae that decorated the ceilings of the baths. Several glass tesserae were sampled, covering the majority of the color palette brought to light during the excavation. Homogeneous groups of colors were first defined on the basis of the colorimetric data, then one tessera per group were selected for the geochemical analyses. White, blue, light blue, yellow, red, emerald green, and colorless glass tesserae were mounted in epoxy resin and polished down to 0.25 m grade. Glass tesserae, and the transparent glass coming from the furnace, were analyzed by SEM-EDS (major elements) and LA-ICP-MS (trace and minor elements) in order to characterize the geochemical composition. Glass tesserae, as well as the glass from the furnace, show the typical composition of natron-glass: very low contents of MgO (between 0.5 and 1.2wt%) and high contents of Na2O (around 16- 18wt%), that is positive correlated with CaO. Make an exception the red tessera, that correspond to mixed natron-plant ash glasses (MgO>2wt%). This preliminary data seems to indicate a common origin for the glass tesserae, with the exception of the red glass. The trace and minor element contents gave further details about the composition of the base glass, as well as for the coloring agents and. The geochemistry of the tesserae is quite complex, and each tessera seems to form a single group, in term of trace and minor elements. A more evident difference between the glass tesserae and the glass from the furnace emerge from these data, in particular in term of Zr, Ti, Mn, Fe, Sr, and Ba. These preliminary data open new perspectives from the archaeological point of view, regarding the interpretation of the furnace role in economy of the building complex. VET-P-2 VETRI NATURALI E ARTIFICIALI

G. Bertolotti, S. Gialanella

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e Tecnologie Industriali Università degli Studi di Trento 38123, Mesiano Trento

L’occasione del presente è stato il ritrovamento di una micro perlina in materiale vetroso nel corso degli scavi archeologici del riparo paleolitico sottoroccia conosciuto come Riparo Dalmeri e situato nella Provincia di Trento, nella zona della Piana della Marcesina. Le caratteristiche peculiari del materiale, messe in luce da una serie di indagini sperimentali, hanno stimolato ulteriori ricerche ed esperimenti di replica miranti a fornire delle risposte per quanto riguarda l’autenticità del manufatto, la provenienza delle materie prime, le tecnologie di manifattura e di processo realisticamente impiegate. Lo studio è stato anche l’occasione per una revisione critica di alcune questioni aperte riguardanti l’attribuzione di una origine naturale o artificiale a prodotti vetrosi di interesse archeologico.

VET-P-3 STUDIO DI TRATTAMENTI PROTETTIVI IBRIDI ORGANICO-INORGANICO PER VETRI DA FINESTRA ANTICHI

Lavinia De Ferri1, Andrea Lorenzi2, Pier Paolo Lottici3, Angelo Montenero2, Giovanna Vezzalini1

1 Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Modena e Reggio Emilia, Largo S. Eufemia 19, I-41100 Modena 2 Dipartimento di Chimica Generale e Inorganica, Chimica Analitica, Chimica Fisica (GIAF), Università di Parma, Parco Area delle Scienze 17/a, 43100, Parma, Italy 3 Dipartimento di Fisica, Istituto Nazionale per la Fisica della Materia (INFM), Università di Parma, Parco Area delle Scienze 7/a, 43100, Parma, Italy

Come noto, in antichità un’importante parte della produzione di vetro del centro Europa era finalizzata alla realizzazione di finestre per chiese/cattedrali e per l’edilizia civile. Il vetro prodotto durante il Medio Evo in quell’area è caratterizzato dalla presenza di potassio usato come fondente, che rende il vetro particolarmente sensibile ai fenomeni di alterazione dovuti all’azione degli agenti atmosferici. Poiché le strategie di conservazione sono indirizzate a mantenere i vetri da finestra nei loro originali contesti architettonici, è necessario proteggerli da ulteriori processi di degrado. Molti dei trattamenti applicati fino ad ora sono basati sull’uso di polimeri organici (resine epossidiche, polivinilacetati, acrilati). La tecnologia sol-gel a partire da alcossidi di silicio mostra importanti vantaggi nella preparazione di film protettivi in quanto la matrice è simile al vetro, ma con proprietà aggiuntive come la resistenza chimica, la bassa viscosità e la buona adesione al substrato vetroso. I sol inoltre sono piuttosto stabili e possono essere facilmente applicati (a pennello o a spruzzo) senza danneggiare il substrato originale e con il minimo impatto visivo. Le problematiche legate alla reversibilità dei trattamenti vengono ormai sempre più accettate dagli esperti del settore del restauro. Poiché i vetri da finestra vengono attaccati da inquinanti atmosferici veicolati dalla presenza di acqua sotto forma liquida o vapore (pioggia, umidità atmosferica, nebbia) che agisce da agente di innesco per il processo di corrosione del vetro, sono stati studiati dei film idrorepellenti in cui il TEOS (Tetra-etil-orto-silicato) è il precursore principale. I protettivi studiati contengono alcossidi di silicio funzionalizzati con diversi gruppi alchilici (di cui è stata variata la percentuale rispetto al TEOS), isopropanolo come solvente e HCl come catalizzatore. I film sono stati applicati attraverso dip-coating a velocità controllata e trattati termicamente in stufa a 50°C per 1 ora. Sulla base delle misure di angolo di contatto statico e dinamico, svolte per testare le proprietà idrorepellenti delle superfici, e delle misure colorimetriche, finalizzate a verificare l’assenza di variazioni cromatiche, sono state selezionate le quattro migliori composizioni. I vetri potassici trattati sono stati poi sottoposti a processi di invecchiamento accelerato UV, testando due sorgenti a diversa energia e potenza, e in atmosfera satura di SO2, variando la concentrazione del gas. Si è quindi dimostrato che i protettivi studiati sono compatibili con il substrato dal punto di vista chimico-fisico poiché sono a base di silice, non danno luogo a sottoprodotti di reazione, potenzialmente dannosi per il substrato antico, e sono trasparenti e incolori. I film ibridi hanno mostrato inoltre buone proprietà di idrorepellenza e sono risultati chimicamente stabili dopo le prove di invecchiamento accelerato.

VET-P-4 UNDERSTANDING THE ROLE OF OPACIFIERS IN THE LUMINESCENCE OF MOSAIC GLASS: CHARACTERIZATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF CASSITERITE (SNO2) 1,2A. Galli, 2,3M. Martini, 2,3E. Sibilia, 4 M. Vandini

1 CNR-IFN, Via R. Cozzi 53, 20125 Milano 2 Dipartimento di Scienza dei Materiali, Università degli Studi di Milano Bicocca, via R. Cozzi 53, 20125 Milano 3 INFN, Sezione di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 1, 20126 Milano 4 Dipartimento di Storia e Metodi per la Conservazione dei Beni Culturali, Università di Bologna, via degli Ariani 1, 408100 Ravenna

Thermoluminescence (TL), radioluminescence (RL) and Optically Stimulated Luminescence (OSL) have been exploited to study the optical properties of some glass tesserae of the baroque mosaics of the vault of San Pietro cathedral in Rome. Recent results gave evidence that the dosimetric properties of mosaic glasses depend on the presence of microcrystals in the silica network. The role of quartz and calcium antimoniate crystals in the luminescence emission for dating and authentication of glass have already been shown. For the samples object of the present study, taking into account their chemical composition and presence and type of crystalline inclusions, it was observed that those opacified with tin-based additives (namely lead stannate and tin oxide) showed higher luminescence sensitivity, being therefore more suitable for dating applications. A positive correlation between the presence of cassiterite and the possibility of measuring a natural TL and/or OSL signal, and consequently to evaluate the equivalent dose, was confirmed. Limits and potentialities of cassiterite in glass dating application are discussed.

VET-P-5 OBIETTIVI E FOCUS DEL PROGETTO PRIN 2009: CONTINUITA' E DISCONTINUITA' NELLE PRODUZIONI VETRARIE ALTOADRIATICHE TRA IL IX SEC. A.C. E IL XIV SEC. D.C.

G. Molin1, A. Silvestri1, C. Fiori2, M. Vandini2

1 Dipartimento di Geoscienze, Università di Padova 2 Dipartimento di Storie e Metodi per la Conservazione dei Beni Culturali Alma Mater Studiorum Università di Bologna

Oggetto di studio del progetto PRIN 2009 qui presentato, che vede coinvolte le Unità Operative dell’Università di Padova e di Bologna-Ravenna (coordinatori: G. Molin e M. Vandini), è il vetro antico che può essere considerato un importante indicatore archeologico una volta che è studiato da un punto di vista morfometrico e archeometrico. Oggi le fondamentali linee di sviluppo della tecnologia di produzione del vetro sono tracciate ma permangono specifiche “zone d'ombra”. Per un suo utilizzo quale indicatore archeologico è necessario infatti un approccio statistico morfometrico e archeometrico su campionature numericamente consistenti e archeologicamente selezionate in ambiti geografici e temporali specifici, permettendo così di chiarire aspetti relativi alla produzione e al commercio di tali beni, individuando, qualora possibile, l'allocazione dei giacimenti primari e tracciando un quadro della realtà socio-economica e culturale delle civiltà in studio. Il Progetto ha carattere interdisciplinare e prevede un approccio combinato archeometrico e archeologico. I materiali in studio saranno costituiti da campionature in parte provenienti da Musei o da scavi recenti e/o in corso. Si studieranno campionature provenienti da siti archeologici afferenti all'area nord adriatica che coprono un intervallo temporale dal Primo Ferro al Basso Medioevo al fine di indagare “momenti” particolarmente problematici nella storia del vetro (Focus) quali i periodi di transizione tecnologica con apporto di nuovi “modi” di operare sul vetro. Tali Focus sono: 1) transizioni tecnologiche dell'Età del Ferro (Bronzo Finale > Primo Ferro e Tardo Ferro > Produzione romana); 2) soluzioni tecnologiche e commerciali della grande produzione romana; 3) transizioni tecnologiche Tardo Impero > Altomedioevo; 4) produzione di vetri musivi dall'età bizantina in area ravennate e veneta: aspetti comparativi e identificazione di centri produttivi; 5) produzione e commerci di “vetri veneziani” tra il XIII e il XIV sec. d.C.. I metodi dell'indagine archeometrica prevedono indagini chimico-fisiche e mineralogiche (EMPA, XRF, SEM-EDS, XRD) secondo un rigoroso protocollo attento alla precisione ed accuratezza dei risultati; aspetti innovativi riguarderanno l'analisi delle cause del colore (spettroscopie X EXAFS, XANES, etc.) e di provenienza delle materie prime (indagini isotopiche: O, Sr, Nd, Pb). Gli obiettivi del progetto sono finalizzati ad acquisire conoscenze sullo sviluppo della tecnologia del vetro e sugli scambi interculturali relativi; individuare le fonti di materie prime; individuare le direttrici di commercio intraarea (scambi tra area rivierasca ed entroterra) ed interarea (scambi con/tra il Bacino mediterraneo e il Continente Europeo); permettere un più efficace utilizzo del vetro come indicatore archeologico. I risultati attesi riguardano l’avanzamento delle conoscenze in ambito archeologico e storico-artistico, l’avanzamento delle conoscenze in ambito scientifico con particolare attenzione all'origine del colore e alla identificazione dei siti di reperimento delle materie prime e di produzione, il perfezionamento dei protocolli analitici e di tecniche di indagine non distruttive in situ, la proposizione di database catalografico-archeometrico conforme alle direttive ministeriali. Le due Unità Operative coinvolte sono caratterizzate da complementarietà disciplinare e per la esperienza di ricerca nel settore garantiscono il know-how necessario.

VET-P-6 IMPIEGO DEL MICROSCOPIO OTTICO PER LA VALUTAZIONE DELLA VISCOSITA’ DI VETRI ANTICHI

F. Montanari 1, C. Boschetti2, P. Baraldi3, C. Leonelli1

1 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell’Ambiente, Università di Modena e Reggio Emilia, Modena 2 Dipartimento di Archeologia, Università di Nottingham, Nottingham, UK 3 Dipartimento di Chimica, Università di Modena e Reggio Emilia, Modena

La determinazione della viscosità è un fattore di fondamentale importanza per lo studio della tecnologia dei vetri antichi, ma tale valutazione implica grandi quantitativi di vetro, che spesso non sono disponibili in ambito archeometrico. Il metodo proposto mira a determinare indirettamente la viscosità di polveri vetrose del peso di qualche milligrammo attraverso micrografie raccolte durante un ciclo di riscaldamento preimpostato. L’apparecchio lavora in modo totalmente automatico e permette la raccolta di dati di viscosità dipendenti dal comportamento in sinterizzazione del vetro. La taratura viene effettuata con un vetro di calibrazione. Il lavoro propone un confronto tra alcuni vetri Pompeiani opacizzati e non.

The determination of glass viscosity is crucial to investigate the technology of ancient glass. This characterization requires a large amount of glass, hardly available in the field of the archaeometric studies. We present a method aimed at determining the viscosity through an indirect measurement, performed taking micrographs on few milligrams of powdered glass, during a controlled thermal treatment. The instrument operates automatically and yields a collection of viscosity data, deducted from the appearance of the specimen during the sintering process. The calibration is obtained analyzing a glass with known properties. The work displays a comparative characterization of opacified and non opacified glasses from Pompeii.

VET-P-7 INCROSTAZIONI VITREE SU PIASTRE CERAMICHE DAL SITO DI S. ROSSORE – PISA: INDAGINI ARCHEOMETRICHE SUI MATERIALI

A. Silvestri1, A. Santacà 1, G. Molin1, P. Pallecchi2, L. Peruzzo3

1 Dipartimento di Geoscienze, Università di Padova 2 Soprintendenza per i Beni archeologici della Toscana 3 IGG-CNR, Sezione di Padova

Oggetto del presente studio sono due frammenti di piastre ceramiche “manubriate” con incrostazioni vitree superficiali provenienti dal sito di S. Rossore in Pisa. Le piastre, pur essendo state ritrovate durante lo scavo delle navi romane, sono state interpretate dagli archeologi non come facenti parte del carico di una nave ma come oggetti depositati nel sito da zone prossimali a causa delle alluvioni, che periodicamente hanno interessato quest’area. Questi unicum archeologici sono stati indagati attraverso un approccio multidisciplinare, integrando i dati archeologici con indagini archeometriche basate sulle metodologie OM, SEM-EDS, SEM-EBSD, EMPA, XRF e XRPD. Le due piastre mostrano una stratigrafia identica: un corpo ceramico dello spessore di circa 8 cm con una colorazione che va dal rosso al nero in prossimità delle incrostazioni e un livello di contatto tra vetro e refrattario dello spessore di pochi micron di colore bianco traslucido. Il vetro appare colorato: a contatto del corpo ceramico il vetro è rosso opaco per poi passare a verde trasparente. I risultati delle indagini condotte sul vetro evidenziano, per composizione chimica, un tipico vetro di età romana a natron. I dati archeometrici suffragano, pertanto, la datazione tra il I a.C. e il II d.C., proposta dagli archeologi su base stratigrafica. Il colore verde del vetro è ottenuto attraverso ben calibrate aggiunte di rame, con un contenuto in CuO nella fase vetrosa dello 0,68% (dati EMPA), e con l’utilizzo di idonei agenti decoloranti del ferro (quali antimonio e manganese); il vetro rosso mostra invece la presenza di cristalli di rame metallico, come evidenziano le analisi SEM-EBSD, che ne causano inoltre l’opacità. Tra i due vetri è stata evidenziata una notevole omogeneità in termini di composizione chimica totale; i due diversi colori sono pertanto interpretabili come il prodotto di condizioni ossido-riduttive diverse. Si può dedurre, quindi, che la colorazione rossa non sia intenzionale. Ad ulteriore supporto di questa tesi sono da considerare sia gli scambi di alluminio, titanio, calcio, potassio e silicio tra vetro e materiale refrattario sia le due colorazioni del corpo ceramico, nero a contatto con il vetro e rosso nella parte distale, a testimonianza di ambienti riducenti e ossidanti rispettivamente. Le analisi XRF e XRPD eseguite sulle parti rosse e nere del corpo ceramico testimoniano unicità di composizione chimica, ma una diversa composizione mineralogica riconducibile al raggiungimento di temperature più elevate a contatto della massa vetrosa. Dall’osservazione delle interazioni avvenute tra corpo ceramico e vetro si può ipotizzare che la funzionalità delle piastre fosse quella di materiale ceramico per il contenimento del vetro fuso in un forno a riverbero. Questo studio suggerisce la possibilità che nell’area di San Rossore in età romana fosse installata un’officina orientata alla produzione di blocchi di vetro, che, sulla base della loro composizione globale, potrebbero derivare da un’attività di riciclo, industria piuttosto fiorente nel periodo, come documentato dalle fonti e da ritrovamenti archeologici in vari punti del Mediterraneo.