DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-12977-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40731060
تاريخ النشر: 2025-07-30
المؤلف: José Luis Ramírez-Amador وآخرون
الموضوع الرئيسي: الدراسات الأثرية والجغرافية
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في استراتيجيات الحصول على المواد الخام الحجرية بين المجتمعات ما قبل التاريخ في جنوب إيبيريا، باستخدام نهج جيوأركيولوجي يدمج تقنيات تحليلية متقدمة مثل المجهر الضوئي المستقطب (POM)، ومجهر الكاثودومينيسنس (CL)، ومجهر الإلكترون الماسح (SEM)، وتحليل حيود الأشعة السينية (XRD)، وتحليل الفلورسنت بالأشعة السينية (XRF). تشير النتائج إلى الاعتماد الكبير على مصادر الصوان المحلية من المدرجات النهرية القريبة، مع الحصول العرضي على المواد من مناطق فوق إقليمية. لقد سمح تطبيق التحليل البتروغرافي، وخاصة من خلال CL، بتمييز مفصل لأنواع الصوان وعملياتها الدياجينية، مما يعزز الفهم لأساليب الحصول على المواد في سلسلة جبال بيتك المعقدة جيولوجياً.
تكشف الدراسة أن المجتمعات ما قبل التاريخ فضلت مصادر الصوان المحلية، وخاصة من مدرجات Río de la Venta-Cerro del Olivar وGuadalteba River، بسبب قربها من المستوطنات. ومن الجدير بالذكر أن التقاء المواد السيليسية المتنوعة في أرداليس يتناقض مع الإعداد الجيولوجي الأكثر تجانسًا في Sima de las Palomas. تشير الاستخدام المستمر لهذه المدرجات من العصر الحجري القديم إلى العصر الحجري الحديث إلى وجود ارتباط استراتيجي بين المجموعات البشرية، مما يسهل تبادل المواد الخام والمعرفة التكنولوجية. تؤكد الأبحاث على فعالية دمج POM وCL لتوصيف الصوان، بينما تبرز أيضًا أهمية تطوير مكتبات صخرية شاملة لتحسين تحديد وتصنيف الصوان في السياقات الأثرية.
مقدمة
تقع منطقة الدراسة ضمن منطقة جيولوجية انتقالية من سلسلة جبال بيتك، وتشتمل على ثلاثة مجالات هيكلية رئيسية: المناطق الداخلية، المناطق الخارجية، ومجمع كامبو دي جبل طارق. يتميز كل مجال بخصائص ليثولوجية وهيكلية فريدة. يتكون مجمع كامبو دي جبل طارق، الواقع في القطاع الغربي، من مواد رسوبية من العصر الميزوزي-الحديث من بيتك فلايش، ويتميز بوجود facies turbiditic مع تتابعات من الرمال والطين المترسبة في بيئة بحرية عميقة. يحدد هذا المجمع الحدود الغربية لمنطقة الدراسة ويظهر بشكل ملحوظ حول خزانات Guadalteba.
في القطاع الجنوبي الشرقي، تمثل المناطق الداخلية النواة الأكثر تشوهًا من الأوروجين، وتتميز بمواد متحولة من مجمعات Nevado-Filábride وAlpujárride وMaláguide. يشمل مجمع Maláguide، الذي يحظى باهتمام خاص في هذه الدراسة، تكوينات من العصر الباليوزي من الشست والحجر الجيري الذي يحتوي على الصوان. ومع ذلك، فإن المواد الأكثر أهمية التي تحتوي على الصوان توجد في المناطق الخارجية، حيث تهيمن التكوينات المتوسطة من Subbetic وPenibetic. تتكون هذه الوحدات، المنتشرة في وادي Guadalteba والجبال المحيطة، من الحجر الجيري والمرل والدولوميت من العصر الميزوزي المتداخلة مع عقيدات الصوان الرسوبية. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر المدرجات النهرية والرسوبيات الطينية من العصر الرباعي في وديان Guadalteba وTurón بمثابة مجمعات ثانوية للمواد السيليسية، والتي كانت حاسمة للحصول على المواد الخام خلال ما قبل التاريخ.
الطرق
يستعرض قسم الطرق في ورقة البحث نهجًا شاملة في علم الآثار لتوصيف مواد الصوان في جنوب إيبيريا. قدمت الفحوصات الماكروسكوبية الأولية تصنيفًا ليثولوجيًا أساسيًا، لكنها اعتبرت غير كافية لتحديد المصدر بدقة، مما استلزم دمج تقنيات متقدمة. تعتبر هذه الدراسة بارزة لكونها الأولى التي تستخدم الكاثودومينيسنس (CL) لتوصيف الصوان الجيوكيميائي، كاشفة عن اختلافات في عمليات السيليكة والتغيرات بعد الدياجين التي لا يمكن اكتشافها من خلال الطرق التقليدية. كما تجمع الأبحاث بين المجهر الضوئي المستقطب (POM) ومجهر الإلكترون الماسح (SEM) وتحليل حيود الأشعة السينية (XRD) لإنشاء إطار متعدد التحليلات قوي، مما يعالج قيود الدراسات السابقة التي ركزت على التحليلات المعزولة.
تشير النتائج من تحليلات XRD وتحليل الفلورسنت بالأشعة السينية (XRF) إلى تركيبة غالبة من السيليكا عبر عينات الصوان، مع اختلافات معدنية ملحوظة ووجود معادن كربونية تشير إلى عمليات دياجينية محددة. ترتبط التركيزات المرتفعة من أكاسيد الحديد في أنواع معينة من الصوان، مثل صوان “Azulejo”، بعمليات أكسدة وقد تؤثر على الخصائص الفيزيائية ذات الصلة بصنع الأدوات. تؤكد الدراسة على أهمية تطوير مكتبات صخرية مرجعية جيولوجية لتعزيز موثوقية تفسيرات المصدر ولتسهيل فهم الحصول على المواد الخام والتنقل في المجتمعات ما قبل التاريخ. لا يثري هذا التقدم المنهجي فقط توصيف الصوان، بل يضع أيضًا الأساس للبحوث الأثرية متعددة التخصصات في المستقبل.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على اتجاهات البيانات المهمة، والتحليلات الإحصائية، وأي علاقات ملحوظة بين المتغيرات. عادةً ما تكون النتائج مصحوبة بأشكال وجداول ذات صلة توضح النتائج بوضوح.
قد يناقش القسم أيضًا تداعيات هذه النتائج في سياق الأسئلة البحثية المطروحة، مما يوفر رؤى حول أهميتها وتطبيقاتها المحتملة. بشكل عام، تسهم النتائج في مجموعة المعرفة الحالية في هذا المجال، مقدمة أدلة تدعم أو تنفي الفرضيات الأولية.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على الأهمية الأثرية لكهف أرداليس وSima de las Palomas في مالقة، إسبانيا، كمواقع حيوية لفهم الاحتلال البشري من العصر الحجري القديم الأوسط إلى الهولوسين. تظهر هذه المواقع استمرارية غنية من النشاط البشري، بما في ذلك وجود إنسان النياندرتال، الانتقال إلى العصر الحجري القديم الأعلى، وفن الصخور الملحوظ، مما يوفر رؤى حول السلوكيات الرمزية والاجتماعية للمجتمعات ما قبل التاريخ. ساهمت التعقيدات الجغرافية للمنطقة، التي تتميز بالممرات الطبيعية، في تسهيل التنقل والتفاعل البشري، مما ساهم في الديناميات الثقافية في جنوب إيبيريا.
كشفت التحليلات الليثولوجية للقطع الأثرية من الكهفين عن مجموعة متنوعة من أنواع الصوان والراديولاريت، مصنفة بناءً على الخصائص الماكروسكوبية والبتروغرافية. تم تحليل ما مجموعه 1,373 قطعة حجرية، مع نتائج مهمة تتعلق بالمواد الخام المستخدمة عبر فترات ثقافية مختلفة. شملت الدراسة أيضًا أعمال ميدانية واسعة لتحديد المصادر الجيولوجية لهذه المواد، مما يبرز أهمية فهم استراتيجيات الحصول على المواد فيما يتعلق بالظروف الجيولوجية الإقليمية. تؤكد النتائج على التاريخ الطويل والمعقد للاحتلال البشري في هذه المواقع، مع اختلافات في تكنولوجيا الصوان واستخدام المواد تعكس تغييرات اجتماعية وثقافية أوسع على مر الزمن.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-12977-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40731060
Publication Date: 2025-07-30
Author(s): José Luis Ramírez-Amador et al.
Primary Topic: Archaeological and Geological Studies
Overview
This research investigates lithic raw material procurement strategies among prehistoric societies in southern Iberia, utilizing a geoarchaeological approach that integrates advanced analytical techniques such as polarized optical microscopy (POM), cathodoluminescence microscopy (CL), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and X-ray fluorescence (XRF). The findings indicate a predominant reliance on local flint sources from nearby fluvial terraces, with occasional supra-regional procurement. The application of petrographic analysis, particularly through CL, has allowed for a detailed differentiation of flint varieties and their diagenetic processes, enhancing the understanding of sourcing methods in the geologically complex Betic Cordillera.
The study reveals that prehistoric communities favored local flint sources, particularly from the Río de la Venta-Cerro del Olivar and Guadalteba River terraces, due to their proximity to settlements. Notably, the confluence of diverse siliceous materials in Ardales contrasts with the more homogeneous geological setting of Sima de las Palomas. The continuous use of these terraces from the Paleolithic to Neolithic suggests a strategic connection between human groups, facilitating the exchange of raw materials and technological knowledge. The research underscores the effectiveness of combining POM and CL for flint characterization, while also highlighting the importance of developing comprehensive lithotheques to improve the identification and classification of flint in archaeological contexts.
Introduction
The study area is situated within a transitional geological region of the Betic Cordillera, encompassing three primary structural domains: the Internal Zones, the External Zones, and the Campo de Gibraltar Complex. Each domain exhibits unique lithological and structural features. The Campo de Gibraltar Complex, located in the western sector, consists of Meso-Cenozoic sedimentary materials from the Betic Flysch, characterized by turbiditic facies with alternating sandstones and clays deposited in a deep marine environment. This complex delineates the western boundary of the study area and is notably present around the Guadalteba reservoirs.
In the southeastern sector, the Internal Zones represent the most intensely deformed core of the orogen, featuring metamorphic materials from the Nevado-Filábride, Alpujárride, and Maláguide complexes. The Maláguide Complex, of particular interest in this study, includes Paleozoic formations of schists and limestones containing flint. However, the most significant flint-bearing materials are found in the External Zones, where Middle Subbetic and Penibetic formations dominate. These units, prevalent in the Guadalteba Valley and surrounding sierras, consist of Mesozoic limestones, marls, and dolomites interbedded with sedimentary flint nodules. Additionally, Quaternary fluvial terraces and alluvial deposits in the Guadalteba and Turón valleys serve as secondary accumulators of siliceous materials, which were crucial for raw material procurement during Prehistory.
Methods
The methods section of the research paper outlines a comprehensive archaeometric approach to the characterization of flint materials in southern Iberia. Initial macroscopic examinations provided a basic lithological classification, but were deemed insufficient for precise provenance determination, necessitating the integration of advanced techniques. This study is notable for being the first to employ cathodoluminescence (CL) for the geochemical characterization of flint, revealing variations in silicification processes and post-diagenetic alterations that are not detectable through traditional methods. The research also combines polarized optical microscopy (POM), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD) to create a robust multi-analytical framework, addressing the limitations of previous studies that focused on isolated analyses.
The findings from XRD and X-ray fluorescence (XRF) analyses indicate a predominantly siliceous composition across the flint samples, with notable mineralogical differences and the presence of carbonate minerals suggesting specific diagenetic processes. Elevated concentrations of iron oxides in certain flint types, such as “Azulejo”-type flint, correlate with oxidative processes and may influence the physical properties relevant to tool-making. The study emphasizes the importance of developing geological reference lithotheques to enhance the reliability of provenance interpretations and to facilitate the understanding of raw material procurement and mobility in prehistoric societies. This methodological advancement not only enriches the characterization of flint but also lays the groundwork for future interdisciplinary archaeological research.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, highlighting significant data trends, statistical analyses, and any observed relationships among variables. The results are typically accompanied by relevant figures and tables that illustrate the findings clearly.
The section may also discuss the implications of these results in the context of the research questions posed, providing insights into their relevance and potential applications. Overall, the findings contribute to the existing body of knowledge in the field, offering evidence that supports or refutes the initial hypotheses.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the archaeological significance of Cueva de Ardales and Sima de las Palomas in Málaga, Spain, as critical sites for understanding human occupation from the Middle Paleolithic to the Holocene. These sites exhibit a rich continuum of human activity, including Neanderthal presence, the transition to the Upper Paleolithic, and notable rock art, which provides insights into the symbolic and social behaviors of prehistoric societies. The geographical complexity of the region, characterized by natural corridors, facilitated human mobility and interaction, contributing to the cultural dynamics of southern Iberia.
The lithological analysis of artifacts from both caves revealed a diverse array of flint and radiolarite types, categorized based on macroscopic and petrographic characteristics. A total of 1,373 lithic pieces were analyzed, with significant findings regarding the raw materials used across different cultural periods. The study also involved extensive fieldwork to identify geological sources of these materials, emphasizing the importance of understanding procurement strategies in relation to regional geological conditions. The findings underscore the long and complex history of human occupation at these sites, with variations in lithic technology and material use reflecting broader socio-cultural changes over time.