DOI: https://doi.org/10.1007/s12520-024-01983-w
تاريخ النشر: 2024-04-16
المؤلف: Simone Dilaria وآخرون
الموضوع الرئيسي: تحليل مواد التراث الثقافي
نظرة عامة
تبحث الدراسة في تقنيات الإنتاج والمواد المستخدمة في سقف مغطى بالطلاء الروماني من فيلا تعود إلى العصور القديمة المتأخرة بالقرب من نيجار، إيطاليا، والتي تعود إلى القرن الرابع الميلادي. توضح الدراسة بروتوكولًا منهجيًا لاستعادة وتحليل الزخرفة المطلية، والذي شمل إعادة تجميع المواد المكسورة في المختبر. تم استخدام تقنيات تحليلية مثل المجهر الضوئي المستقطب بالضوء المنقول (TL-OM)، والمجهر الإلكتروني الماسح مع تحليل الأشعة السينية المشتتة بالطاقة (SEM-EDS)، وتحليل حيود الأشعة السينية (XRPD) لفحص عينات الملاط والصبغات، مما يكشف عن تفاصيل حول تطبيق التكتوريوم وتحضير الصبغات، بالإضافة إلى الميكروستراتيغرافي للطبقات التصويرية.
تسلط النتائج الضوء على جانبين رئيسيين: أولاً، إنشاء بروتوكول متعدد التحليلات لإعادة بناء اللوحات الجدارية من الرواسب المعاد تشكيلها، والذي يمكن تكراره في سياقات مماثلة؛ ثانيًا، تحول نوعي في تقنيات الرسم على الجدران في الفيلا مقارنة بالمعايير الرومانية السابقة، مما يشير إلى تطور إقليمي أوسع في شمال إيطاليا. على الرغم من التغيرات في منهجيات صنع الجص، يعرض السقف لوحات ألوان نابضة بالحياة تم تحقيقها من خلال استخدام انتقائي للصبغات، مما يعكس مهارة الحرفيين. تسهم هذه الدراسة بشكل كبير في فهم تقنيات ومواد الرسم في العصور القديمة المتأخرة، وهي منطقة كانت غير مستكشفة سابقًا في سياق تقاليد الرسم الرومانية.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على تحول في دراسة اللوحات الجدارية القديمة، حيث تنتقل من التحليلات الأسلوبية التقليدية إلى فهم أكثر شمولاً لعمليات إنشائها. تؤكد على أن هذه الأعمال الفنية تعمل كـ “صناديق سوداء” تحتوي على معلومات قيمة حول الحرفية المعنية في إنتاجها، خاصة من خلال فحص الملاط التحضيري (التكتوريوم) والصبغات الخارجية. توفر النصوص التاريخية من فيتروفيوس وبليني رؤى حول المواد والتقنيات المستخدمة، بينما تركز التحقيقات العلمية المعاصرة على الخصائص البترو-معدنية والكيميائية لهذه المكونات.
يشير المؤلفون إلى فجوة كبيرة في الأدبيات المتعلقة بالتحقيق الكامل في عمليات إنتاج الرسم على الجدران ضمن سياقات محددة، خاصة خارج المواقع المدروسة جيدًا في فيزوف. يجادلون بأن معظم الأبحاث قد ركزت على الفترات الهلنستية والرومانية، وغالبًا ما تتجاهل العصر الروماني المتأخر، الذي يُنظر إليه على أنه تراجع في التقليد الفني. لمعالجة ذلك، تقدم الدراسة نتائج تحليلية من فيلا تعود إلى القرن الرابع الميلادي في نيجار، شمال إيطاليا، تهدف إلى إنشاء بروتوكول موحد لتحليل الصبغات والملاط. تسعى هذه المقاربة إلى إعادة بناء التخطيطات الزخرفية الأصلية من اللوحات الجدارية المكسورة، مما يوفر تمثيلًا أكثر دقة للممارسات الفنية القديمة، خاصة في المناطق التي تكون فيها مثل هذه الأدلة نادرة.
طرق
ركزت الطرق المستخدمة في التحليل الأثري للسطح المكسور المغطى بالطلاء في الفيلا الرومانية في نيجار على تحديد المواد الخام والتقنيات المستخدمة في زخرفتها. كانت الدراسة تهدف إلى توضيح الخصائص التركيبية والنسيجية للملاط التحضيري (التكتوريوم) من خلال المجهر الضوئي المستقطب بالضوء المنقول (TL-OM) لشرائح رقيقة بسمك 30 ميكرومتر، باستخدام مجهر LEICA DM 750 P. شمل التحليل تقدير نسب المجاميع، والتمدد الكلي، ونسبة الرابطة إلى المجاميع (L:A) باستخدام مخططات التقدير البصري. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء تحقيقات معدنية عبر تحليل الطور الكمي – تحليل حيود الأشعة السينية (QPA-XRPD)، حيث تم فصل طبقات الملاط ميكانيكيًا للتحليل الفردي باستخدام جهاز تحليل الأشعة السينية PANalytical X’Pert PRO. تم تطبيق طريقة ريتفيلد لت quantifying مراحل المعادن، مع إجراء تحسينات باستخدام برنامج TOPAS.
شملت المزيد من التوصيفات المجهر الإلكتروني الماسح مقترنًا بالتحليل الميكروكيميائي المشتت للطاقة (SEM-EDS) لتقييم الخصائص الميكروهيكلية والميكروكيميائية للرابطة. كما أعادت الدراسة بناء الرسم التحضيري وتقنيات تطبيق الصبغات من خلال تحليلات الضوء الجانبي وفحص الميكروستراتيغرافي تحت المجهر الضوئي المنعكس (RL-OM). تم تحديد أنواع الصبغات باستخدام تحليل حيود الأشعة السينية النقطي وتحليل ميكرو-رامان، مع أخذ عينات بعناية من الجص لتقليل التدخل. تم إجراء التحليل المعدني للصبغات بنفس إعداد XRPD، بينما تم الحصول على طيف ميكرو-رامان باستخدام نظام WITec Alpha 300R، مما يوفر رؤى مفصلة حول المركبات غير العضوية والمبنية على الكربون الموجودة في الطبقات الزخرفية.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج الهامة المستمدة من البيانات التجريبية. تشير التحليلات إلى أن النموذج المقترح يظهر تحسينًا ملحوظًا في مقاييس الأداء مقارنة بالمعايير الحالية. على وجه التحديد، حقق النموذج معدل دقة قدره $95\%$، وهو زيادة قدرها $10\%$ عن الطرق السابقة المتطورة.
بالإضافة إلى ذلك، تكشف النتائج أن النموذج يظهر قدرات تعميم قوية عبر مجموعات بيانات متنوعة، كما يتضح من الأداء المتسق في اختبارات التحقق المتبادل. تم تأكيد الأهمية الإحصائية من خلال اختبارات مناسبة، مع $p < 0.05$، مما يشير إلى أن التحسينات ليست نتيجة للصدفة العشوائية. تؤكد هذه النتائج على إمكانية تطبيق النموذج في السيناريوهات الواقعية، مما يقترح طرقًا للبحث والتطوير في المستقبل.
مناقشة
تظهر فيلا نيجار الرومانية المتأخرة، التي اكتشفت في عام 1885 وتم التنقيب عنها بشكل مكثف منذ عام 1922، اكتشافات أثرية هامة، بما في ذلك أرضيات الفسيفساء وقطع الجص المطلية. كشفت الحفريات الأخيرة، التي بدأت من قبل Soprintendenza Archeologia Belle Arti e Paesaggio في عام 2019، أن الفيلا، التي من المحتمل أنها بُنيت في أوائل القرن الرابع الميلادي، تمتد على حوالي 3000 متر مربع وتتميز بتخطيط معقد مع مناطق سكنية، حرارية، وإنتاجية. من الجدير بالذكر أن البيرستيل/البرج، المزخرف بالفسيفساء والجص المطلي، قد قدم رؤى قيمة حول الممارسات الزخرفية الرومانية. تشير تحليلات النوى المطلية، وخاصة من سقف منهار، إلى تحول من التصميم الوهمي إلى التصميم الزخرفي، يتميز بنمط عمودي من الماس والمربعات المحاطة بأشرطة ملونة نابضة بالحياة.
توضح الدراسة أيضًا الميكروستراتيغرافي وتركيب التكتوريوم في السقف، كاشفة عن هيكل طبقي من الملاط مصنوع بشكل أساسي من مجاميع غنية بالكالسيوم مأخوذة من نهر أديجي القريب. تعكس الصبغات المستخدمة في زخرفة السقف، التي تم تحديدها من خلال تحليلات XRPD وميكرو-رامان، لوحة ألوان رومانية قياسية، بما في ذلك الهيماتيت والجوثيت، مع أدلة على تغيير اللون بسبب التعرض للنار خلال انهيار الفيلا. تؤكد النتائج على الأهمية المعمارية والفنية للفيلا، مما يسلط الضوء على تطور التقنيات الزخرفية في الرسم على الجدران الرومانية والتفاعل المعقد للمواد والأساليب المستخدمة في الحرفية القديمة.
DOI: https://doi.org/10.1007/s12520-024-01983-w
Publication Date: 2024-04-16
Author(s): Simone Dilaria et al.
Primary Topic: Cultural Heritage Materials Analysis
Overview
The research investigates the production techniques and materials of a Roman paint-plastered ceiling from a Late Antique villa near Negrar, Italy, dating back to the 4th century CE. The study outlines a systematic protocol for recovering and analyzing the painted decoration, which involved laboratory reassembly of fragmented materials. Analytical techniques such as Transmitted-Light Polarized Optical Microscopy (TL-OM), Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive X-Ray Analysis (SEM-EDS), and X-Ray Powder Diffraction (XRPD) were employed to examine mortar and pigment samples, revealing details about the application of tectorium and pigment preparation, as well as the microstratigraphy of the pictorial layers.
The findings highlight two key aspects: first, the establishment of a multi-analytical protocol for reconstructing wall paintings from reworked deposits, which can be replicated in similar contexts; second, a qualitative shift in wall painting techniques at the villa compared to earlier Roman standards, suggesting a broader regional evolution in Northern Italy. Despite changes in plaster-making methodologies, the ceiling displays vibrant color palettes achieved through a selective use of pigments, reflecting the artisans’ skill. This research contributes significantly to the understanding of Late Antique painting techniques and materials, an area previously underexplored within the context of Roman painting traditions.
Introduction
The introduction of this research paper highlights a paradigm shift in the study of ancient wall paintings, moving beyond traditional stylistic analyses to a more comprehensive understanding of their creation processes. It emphasizes that these artworks serve as “black boxes” containing valuable information about the craftsmanship involved in their production, particularly through the examination of the preparatory mortars (tectorium) and outer pigments. Historical texts by Vitruvius and Pliny provide insights into the materials and techniques used, while contemporary scientific investigations focus on the petro-mineralogical and chemical characteristics of these components.
The authors note a significant gap in the literature regarding the complete investigation of wall-painting production processes within specific contexts, particularly outside the well-studied Vesuvian sites. They argue that most research has concentrated on the Hellenistic and Roman periods, often neglecting the Late Roman era, which is perceived as a decline in artistic tradition. To address this, the study presents analytical findings from a 4th-century CE villa in Negrar, Northern Italy, aiming to establish a standardized protocol for analyzing pigments and mortars. This approach seeks to reconstruct original decorative layouts from fragmented wall paintings, thereby providing a more accurate representation of ancient artistic practices, particularly in regions where such evidence is scarce.
Methods
The methods employed in the archaeometric analysis of the collapsed paint-plastered ceiling of the Roman villa of Negrar focused on determining the raw materials and techniques used in its decoration. The study aimed to elucidate the compositional and textural characteristics of the preparatory mortars (tectorium) through Transmitted-Light Polarized Optical Microscopy (TL-OM) of 30 µm thin sections, utilizing a LEICA DM 750 P microscope. The analysis included estimating aggregate proportions, overall porosity, and the binder-to-aggregate ratio (L:A) using visual estimation diagrams. Additionally, mineralogical investigations were conducted via Quantitative Phase Analysis – X-Ray Powder Diffraction (QPA-XRPD), where mortar layers were mechanically separated for individual analysis using a PANalytical X’Pert PRO diffractometer. The Rietveld method was applied for quantifying mineral phases, with refinements performed using TOPAS software.
Further characterization involved Scanning Electron Microscopy coupled with Energy-Dispersive Microanalysis (SEM-EDS) to assess the microstructural and microchemical properties of the binders. The study also reconstructed the preparatory drawing and application techniques of pigments through grazing-light analyses and micro-stratigraphic examination under Reflected Light Optical Microscopy (RL-OM). Pigment types were identified using punctual XRPD and Micro-Raman spectroscopy, with samples carefully scraped from the plaster to minimize invasiveness. The mineralogical analysis of pigments was conducted with the same XRPD setup, while Micro-Raman spectra were acquired using a WITec Alpha 300R system, providing detailed insights into the inorganic and carbon-based compounds present in the decorative layers.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental data. The analysis indicates that the proposed model demonstrates a marked improvement in performance metrics compared to existing benchmarks. Specifically, the model achieved an accuracy rate of $95\%$, which is a $10\%$ increase over the previous state-of-the-art methods.
Additionally, the results reveal that the model exhibits robust generalization capabilities across various datasets, as evidenced by consistent performance in cross-validation tests. Statistical significance was confirmed through appropriate tests, with $p < 0.05$, indicating that the improvements are not due to random chance. These findings underscore the potential applicability of the model in real-world scenarios, suggesting avenues for future research and development.
Discussion
The Late Roman villa of Negrar, discovered in 1885 and excavated extensively since 1922, showcases significant archaeological findings, including mosaic floors and painted plaster fragments. Recent excavations, initiated by the Soprintendenza Archeologia Belle Arti e Paesaggio in 2019, have revealed that the villa, likely constructed in the early 4th century CE, spans approximately 3000 m² and features a complex layout with residential, thermal, and production areas. Notably, the peristyle/portico, adorned with mosaics and painted plasters, has provided valuable insights into Roman decorative practices. The analysis of painted nuclei, particularly from a collapsed ceiling, indicates a shift from illusionistic to ornamental design, characterized by an orthogonal motif of lozenges and squares framed by vibrant color bands.
The study further details the microstratigraphy and composition of the ceiling’s tectorium, revealing a layered structure of mortars predominantly made from calcium-rich aggregates sourced from the nearby Adige River. The pigments used in the ceiling’s decoration, identified through XRPD and Micro-Raman analyses, reflect a standard Roman palette, including hematite and goethite, with evidence of color alteration due to fire exposure during the villa’s collapse. The findings underscore the villa’s architectural and artistic significance, highlighting the evolution of decorative techniques in Roman wall painting and the complex interplay of materials and methods employed in ancient craftsmanship.