Proyecto de investigación

Caracterización geoquímica mediante espectroscopia micro-Raman y Microscopía Electrónica de Barrido de especies minerales pertenecientes a la colección del Laboratorio de Geología de la Subdirección de Laboratorios y Apoyo Académico-INAH [2023]

OBJETIVO GENERAL

Conformar una base de datos a partir del análisis geoquímico de la colección de minerales y rocas pertenecientes al Laboratorio de Geología SLAA-INAH, mediante espectroscopia micro-Raman y Microscopia Electrónica de Barrido, que facilitará la caracterización químico-mineralógica no-destructiva de lapidaria prehispánica.

ANTECEDENTES

La caracterización química y mineralógica de materiales líticos procedentes de contextos arqueológicos, normalmente, involucra la aplicación de técnicas destructivas semi-cuantitativas o cuantitativas como difracción de Rayos X (DRX), petrografía, análisis microquímicos, entre otras. No obstante, se ha intentado realizar análisis aplicando técnicas espectroscópicas no-destructivas, con lo cual es posible conservar integro el objeto arqueológico lítico en cuestión, sin embargo, se requiere contar con patrones contenidos en una base de referencia con la mayor cantidad de datos generados a partir de diversas técnicas con el fin de precisar la composición mineralógica, y correlacionar el comportamiento espectroscópico de los materiales líticos. Con la finalidad de realizar análisis in situ no-destructivos de lapidaria prehispánica, en 2013 el Laboratorio de Geología perteneciente a la Subdirección de Laboratorios y Apoyo Académico-INAH, adquirió un equipo Senterra de espectroscopia micro-Raman (RAMAN) con el cual se han venido realizando análisis de diversos materiales líticos de piedra verde como cuentas procedentes del Templo Mayor, teselas de ajuares funerarios mayas, pigmentos minerales, entre otros; no obstante se requiere la aplicación de técnicas complementarias que ofrezcan mayores detalles composicionales de los materiales En este proyecto se presenta la necesidad de crear una base de datos de materiales de referencia, iniciando con muestras que conforman la colección de rocas y minerales del Laboratorio de Geología de la SLAA-INAH, los cuales pueden ser analizados por RAMAN y Microscopia Electrónica de Barrido (MEB). Los resultados que se obtendrían serían utilizados para determinar de forma precisa la composición químico-mineralógica de objetos lapidarios, algunos de ellos únicos, que conforman parte del Patrimonio Cultural de la Nación.

DESCRIPCIÓN

La relevancia del desarrollo y continuación de este proyecto, radica en la producción de información precisa, derivada del análisis de datos concretos y correlaciones entre la composición química, las asociaciones minerales, el comportamiento espectroscópico y estructural de los componentes inorgánicos de las muestras de referencia que pertenecen a la colección de rocas y minerales del Laboratorio de Geología, SLAA-INAH, la cual ha sido estudiada someramente. Los datos e información que se obtendrán se concentrarán en una base de datos que podrá enriquecerse paulatinamente y se empleará para el estudio y determinación química y mineralógica de objetos líticos prehispánicos mediante la técnica no destructiva de espectroscopia micro-Raman, equipo con el que cuenta este laboratorio, y complementada con análisis elementales mediante Microscopía Electrónica de Barrido (MEB). Con la información obtenida y el correspondiente trabajo de gabinete, se tendrán mayores elementos para formular nuevas hipótesis y planteamientos en torno a las huellas geoquímicas de las posibles fuentes de materia prima explotadas en Mesoamérica geológicamente contextualizadas. De este modo, el proyecto es consecuente a la Estrategia 1.2. del Programa Institucional de Mediano Plazo del INAH, específicamente, con las Líneas de acción 1.2.3. Intensificar la investigación a través de programas en el ámbito paleontológico, arqueológico, histórico, antropológico, artístico y multidisciplinario, para generar mecanismos de vinculación entre las instituciones generadoras de investigaciones en el Sector Cultura y el propio del INAH. y 1.2.4. Apoyar la investigación aplicada a través de programas o mecanismos bajo enfoques multidisciplinarios que contribuyan al conocimiento y solución de las problemáticas nacionales.

IMPACTO

La formación y constante actualización de la base de datos a partir del análisis geoquímico de la colección de rocas y minerales del Laboratorio de Geología, mediante espectroscopia micro-Raman y Microscopia Electrónica de Barrido, facilitará la determinación precisa de la composición químico-mineralógica de lapidaria prehispánica, pigmentos e incluso materiales que conforman edificaciones y que son parte del Patrimonio Histórico y Cultural de la Nación, así como la posible materia prima con la que fueron elaborados y, consecutivamente la difusión y vinculación académica y museográfica sustentada en criterios analíticos y metodológicamente reproducibles.
El desarrollo de este proyecto implica la formación de una base de datos de referencia mediante análisis geoquímicos y espectroscópicos dirigida al estudio no-destructivo de objetos y materiales arqueológicos de tipo inorgánico; esta línea de estudio se vería fortalecida con la creación y continuidad de diversos vínculos académicos e interinstitucionales que resultarían en un impacto multidisciplinario nacional e internacional en el campo de la investigación arqueométrica en México.

NOTAS

  1. Descripción de actividades: 1. Realizar el inventario de los especímenes minerales y pétreos pertenecientes a la colección del Laboratorio de Geología SLAA-INAH. 2. Seleccionar las muestras de referencia de minerales y rocas pertenecientes a la colección del Laboratorio de Geología de la SLAA-INAH, que se analizaran para conformar la base de datos, objetivo esencial de este proyecto. 3. Determinar y describir las propiedades físicas y químicas del lote de muestras seleccionadas, con base a los fundamentos de la mineralogía descriptiva. 4. Analizar y determinar mediante microscopia de luz transmitida polarizada, las propiedades ópticas de las muestras así como, las asociaciones minerales que las conforman. 5. Determinar, mediante espectroscopia Raman, el comportamiento vibracional de la estructura de los minerales que constituyen las muestras que se integraran a la base de datos de los especímenes minerales y pétreos de referencia. Para tal propósito es indispensable contar con el Software OriginPro 2023. 6. Realizar los análisis químicos mediante microscopía electrónica de barrido con espectroscopia de dispersión de energía (SEM-EDS, por sus siglas en inglés) de los especímenes minerales y pétreos seleccionados. 7. Llevar a cabo la integración de resultados que incluyen: cálculos geoquímicos, correlaciones entre composición-comportamiento vibracional y propiedades a macroescala, lo cual será incluido en la base de datos de la colección de minerales y rocas del Laboratorio de Geología SLAA-INAH.
Las razones que obstaculizarían la realización de este proyecto son: a) Las continuas fallas y deficiencias del suministro de energía eléctrica en el edificio de la SLAA-INAH que ya han afectado varios reguladores de voltaje poniendo en riesgo la estabilidad operativa del equipo, lo cual podría prevenirse con el uso de un No-Break UPS que soporte y proteja al equipo de las continuas variaciones e interrupciones en el suministro eléctrico del edificio. b) Falta de mantenimiento de los equipos de microscopia óptica (estereomicroscopia y petrografía) el cual debe ser realizado por personal calificado. Cabe cosiderar que el mantenimiento del espectrómetro Raman, solo y exclusivamente, puede realizarlo personal autorizado de Bruker Optik GmbH. c) No contar con el software especializado OriginPro 2023, este programa especializado es indispensable para el manejo y análisis de datos obtenidos mediante, principalmente, espectroscopia micro-Raman y correlaciones con Microscopía Electrónica de Barrido. d) Las limitaciones operativas que involucra el aislamiento debido a la pandemia de Covid ocasionada por la diseminación del virus SARS-Cov2.
Folio SIP
32948
Fecha de inicio
2021-01-01
Fecha de término
2023-12-31

TITULAR DEL PROYECTO

PARTICIPANTES

Director de proyecto (pdr): Alba Azucena Barrios Ruiz, Investigador (res): Mario Monroy Escamilla, Investigador (res): Omar Jiménez Sandoval, Investigador (res): Raymundo Cea Olivares, Investigador (res): Ricardo Sánchez Hernández

COBERTURA

Interdisciplinaria
Ubicación geográfica