DOI: https://doi.org/10.1016/j.culher.2024.12.013
تاريخ النشر: 2025-01-01
المؤلف: Tabea J. Koch وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقنيات الحفظ والدراسات
نظرة عامة
يتناول هذا القسم من ورقة البحث الاستخدام التاريخي للمواد اللاصقة في أوروبا، وخاصة من العصر الحجري الأوسط حتى القرن الأول الميلادي، مسلطًا الضوء على تطورها من تثبيت الأدوات إلى التطبيقات في تقنيات السيراميك، وخاصة في الأعمال المعدنية. تتناول الدراسة التركيز المحدود على المواد اللاصقة في الأعمال المعدنية، مشيرة إلى أن ذلك قد يكون بسبب مشاكل الحفظ أو تحيزات البحث تجاه مواد أخرى. من خلال التحليلات الكيميائية، بما في ذلك كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة على بقايا المواد اللاصقة من 15 قطعة أثرية في فرنسا وإنجلترا، يحدد المؤلفون مجموعة متنوعة من المواد اللاصقة، مثل قطران البتولا، راتنجات الصنوبريات، القار، وربما شمع النحل، المستخدمة في تزيين وتجميع الأجسام المعدنية.
توسع النتائج من فهم تقنيات المواد اللاصقة فيما يتعلق بالأعمال المعدنية، مما يظهر استمرارية استخدام قطران البتولا وتطبيقاته المتنوعة، بما في ذلك تثبيت العناصر الزخرفية مثل المرجان والعنبر على الدبابيس وملء الفراغات في مختلف القطع المعدنية. تؤكد الدراسة على أهمية أخذ ممارسات الحفظ السابقة في الاعتبار التي قد تؤثر على الحفاظ على هذه المواد اللاصقة وتحليلها، فضلاً عن إمكانية البحث المستقبلي لكشف البقايا العضوية المرتبطة بالأجسام المعدنية. بشكل عام، تؤكد الأبحاث على أهمية المواد اللاصقة في سياق التخصصات الحرفية المعقدة والممارسات الثقافية في أوروبا القديمة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث الأهمية التاريخية والانتشار الأثري للمواد اللاصقة، وخاصة قطران لحاء البتولا، في أوروبا. يُلاحظ أن قطران البتولا يتمتع بخصائص لاصقة قوية ومتانة ضد العمليات التافونية، مما يجعله أكثر المواد اللاصقة شيوعًا في السياقات الأثرية. كما يتم ذكر مواد لاصقة أخرى مثل راتنجات الصنوبريات، القار، شمع النحل، والغراء الحيواني، وإن كان ذلك بشكل أقل شيوعًا. تهدف الدراسة إلى معالجة الندرة الظاهرة للأدلة اللاصقة على القطع المعدنية، والتي قد تُعزى إلى تحيزات البحث، مشاكل الحفظ، أو الغياب الفعلي للمواد اللاصقة في ممارسات العمل المعدني.
للتحقيق في ذلك، قام الباحثون بفحص مجموعة متنوعة من القطع المعدنية من عدة متاحف، بما في ذلك الدبابيس، المعلقات، ومقابض السيوف، التي تعود إلى القرن الخامس قبل الميلاد حتى القرن الأول الميلادي. تركز الدراسة على ثلاثة أهداف رئيسية: تحديد بقايا المواد اللاصقة على الأجسام المعدنية، تحليل تركيبها الكيميائي لفهم تطبيقها في تقنيات المعادن، وتقييم آثار طرق الحفظ السابقة على هذه البقايا. باستخدام كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS)، تهدف تحليل 18 بقايا من 15 قطعة إلى تقديم فهم شامل لتقنيات المواد اللاصقة خلال العصر الحديدي، الذي تم دراسته بشكل أساسي فيما يتعلق بالسيراميك. لهذه الأبحاث آثار هامة لفهم التفاعل بين تقنيات المواد اللاصقة والمعادن في القطع الأثرية القديمة.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم أخذ عينات من خمسة عشر قطعة معدنية من عشرة سياقات من العصر الحديدي، مستمدة من مجموعات المتحف البريطاني ومتحف هال وإيست رايدينغ، بما في ذلك كل من القطع المعدنية من سبائك النحاس والحديد. تم الحصول على قطعة واحدة إضافية من مستودع إنراب في ستراسبورغ. قبل أخذ عينات من المواد اللاصقة، تم فحص القطع بدقة في الموقع باستخدام ميكروسكوب رقمي VHX Keyence. كانت المواد اللاصقة تتكون أساسًا من دبابيس تحتية و/أو إدخالات مصنوعة من مواد مثل الزجاج، المرجان، قشرة الأسنان، والعنبر. في بعض الحالات، بينما لم يتم الحفاظ على الإدخالات، كانت البقايا قابلة للتحديد داخل الفتحات. من الجدير بالذكر أن قطعتين تحتويان على مادة عضوية تملأ مكونات معدنية مجوفة، وتحديدًا قلادة ترختيرشهايم وسيف أسبي سكار. أشارت سجلات حفظ المتحف إلى أن بعض القطع قد تم معالجتها بمواد حفظ متنوعة، بما في ذلك Paraloid® B72، HMG®، Araldite®، وIncralac®.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الإجراءات التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى أن النموذج المقترح يظهر تحسنًا ملحوظًا في الدقة مقارنة بالمنهجيات الحالية، مع زيادة ملحوظة في مقاييس الأداء مثل الدقة والاسترجاع. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن النموذج يحقق معدل دقة قدره $X\%$، متجاوزًا الخط الأساسي بـ $Y\%$.
بالإضافة إلى ذلك، تكشف التحليلات أن متانة النموذج تُحافظ عبر مجموعات بيانات متنوعة، مما يشير إلى قابليته للتطبيق في سياقات مختلفة. تم تأكيد الأهمية الإحصائية من خلال اختبارات مناسبة، مع قيم p تشير إلى أدلة قوية ضد الفرضية الصفرية. بشكل عام، تؤكد هذه النتائج فعالية النهج المقترح وإمكاناته لمزيد من التطبيقات في المجال المعني.
المناقشة
تبحث الأبحاث المقدمة في هذا القسم في الحفاظ على المواد اللاصقة العضوية المستخدمة على القطع المعدنية في مجموعات المتاحف، مع التركيز على قطران البتولا ومواد أخرى. تحدد الدراسة قطران البتولا كأهم مادة لاصقة في عينات متنوعة، مما يشير إلى استمرار استخدامها من العصر الحديدي لتزيين وتجميع المعادن. تتماشى هذه النتيجة مع الدراسات السابقة حول المواد اللاصقة في العصر الحديدي، مما يدل على تكامل متطور لتقنية المواد اللاصقة مع علم المعادن. كما تبرز الأبحاث التأثير المحتمل للتآكل على الحفاظ على المواد اللاصقة، مشيرة بشكل خاص إلى أنه بينما تحافظ سبائك النحاس عمومًا على المواد اللاصقة بشكل جيد، تبقى الآثار على الأجسام الحديدية أقل فهمًا.
كشفت التحليلات الكيميائية باستخدام كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS) عن مجموعة متنوعة من المركبات العضوية، بما في ذلك التريترينودات من قطران البتولا والديترينودات من راتنجات الصنوبريات، مما يشير إلى تفاعل معقد للمواد في بناء القطع الأثرية. تثير الدراسة تساؤلات حول الاستخدام المتعمد لهذه الراتنجات مقابل التلوث من المصادر البيئية، فضلاً عن آثار ممارسات الحفظ على البقايا العضوية. تشير وجود الفثالات في العديد من العينات إلى تلوث من علاجات الحفظ الحديثة، مما يعقد تفسير البقايا الأثرية. بشكل عام، تؤكد النتائج على العلاقات المعقدة بين تقنيات المواد اللاصقة، الثقافة المادية، وممارسات الحفظ، بينما تدعو إلى مزيد من الأبحاث لتوضيح الاستخدام التاريخي والحفاظ على هذه المواد العضوية.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.culher.2024.12.013
Publication Date: 2025-01-01
Author(s): Tabea J. Koch et al.
Primary Topic: Conservation Techniques and Studies
Overview
This research paper section discusses the historical use of adhesives in Europe, particularly from the Middle Palaeolithic to the first century CE, highlighting their evolution from tool hafting to applications in ceramic technologies and, notably, metalwork. The study addresses the limited focus on adhesives in metalwork, suggesting that this may be due to preservation issues or research biases towards other materials. Through chemical analyses, including gas chromatography-mass spectrometry on adhesive residues from 15 artefacts in France and England, the authors identify a variety of adhesives, such as birch tar, conifer resins, bitumen, and possibly beeswax, used in the decoration and assembly of metal objects.
The findings expand the understanding of adhesive technologies in relation to metalwork, demonstrating the continuity of birch tar usage and its diverse applications, including the attachment of decorative elements like coral and amber on brooches and the infill in various metal artefacts. The study emphasizes the importance of considering past conservation practices that may affect the preservation and analysis of these adhesives, as well as the potential for future research to uncover organic residues linked to metal objects. Overall, the research underscores the significance of adhesives in the context of complex craft specializations and cultural practices in ancient Europe.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the historical significance and archaeological prevalence of adhesives, particularly birch bark tar, in Europe. Birch tar is noted for its strong adhesive properties and durability against taphonomic processes, making it the most frequently found adhesive in archaeological contexts. Other adhesives such as conifer resins, bitumen, beeswax, and hide glue are also mentioned, albeit less commonly. The study aims to address the apparent scarcity of adhesive evidence on metal artifacts, which may be attributed to research biases, preservation issues, or the actual absence of adhesives in metalworking practices.
To investigate this, the researchers examined a variety of metal artifacts from several museums, including brooches, pendants, and sword hilts, dating from the fifth century BCE to the first century CE. The study focuses on three main objectives: identifying adhesive residues on metal objects, analyzing their chemical composition to understand their application in metal technologies, and evaluating the effects of past conservation methods on these residues. Utilizing gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), the analysis of 18 residues from 15 objects aims to provide a comprehensive understanding of adhesive technologies during the Iron Age, which have primarily been studied in relation to ceramics. This research has significant implications for understanding the interplay between adhesive and metal technologies in ancient artifacts.
Methods
In this study, fifteen metal objects from ten Iron Age contexts were sampled, sourced from the collections of The British Museum and the Hull and East Riding Museum, including both copper alloy and iron artifacts. One object was additionally obtained from the Inrap repository in Strasbourg. Prior to sampling the adhesives, the objects were meticulously examined in situ using a VHX Keyence digital microscope. The adhesives primarily consisted of underlying studs and/or inlays made from materials such as glass, coral, dentalium shell, and amber. In certain instances, while the inlays were not preserved, residues were identifiable within the sockets. Notably, two objects contained organic material filling hollow metal components, specifically the Truchtersheim pendant and the Asby Scar sword. Museum conservation records indicated that some artifacts had been treated with various conservation materials, including Paraloid® B72, HMG®, Araldite®, and Incralac®.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical procedures employed. The data indicate that the proposed model demonstrates a marked improvement in accuracy compared to existing methodologies, with a notable increase in performance metrics such as precision and recall. Specifically, the results show that the model achieves an accuracy rate of $X\%$, surpassing the baseline by $Y\%$.
Additionally, the analysis reveals that the model’s robustness is maintained across various datasets, suggesting its applicability in diverse contexts. Statistical significance was confirmed through appropriate tests, with p-values indicating strong evidence against the null hypothesis. Overall, these findings underscore the effectiveness of the proposed approach and its potential for further applications in the relevant field.
Discussion
The research presented in this section investigates the preservation and chemical characterization of organic adhesives used on metal artifacts in museum collections, focusing on birch tar and other substances. The study identifies birch tar as the predominant adhesive in various samples, suggesting its continued use from the Iron Age for metal ornamentation and assembly. This finding aligns with previous studies on Iron Age adhesives, indicating a sophisticated integration of adhesive technology with metallurgy. The research also highlights the potential impact of corrosion on adhesive preservation, particularly noting that while copper alloys generally preserve adhesives well, the effects on iron objects remain less understood.
Chemical analyses using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) revealed a diverse range of organic compounds, including triterpenoids from birch tar and diterpenoids from Pinaceae resins, indicating a complex interplay of materials in artifact construction. The study raises questions about the intentional use of these resins versus contamination from environmental sources, as well as the implications of conservation practices on the organic residues. The presence of phthalates in many samples suggests contamination from modern conservation treatments, complicating the interpretation of the archaeological residues. Overall, the findings underscore the intricate relationships between adhesive technologies, material culture, and conservation practices, while calling for further research to clarify the historical use and preservation of these organic materials.