Resumen de Análisis no destructivo e in situ de minerales y pigmentos en cuevas mediante espectroscopia Raman

Fernando Gázquez, Fernando Rull Pérez, José María Calaforra Chordi, Emilio Guirado Hernández, Aurelio Sanz Arranz, Jesús Medina García, Carmen De Las Heras, Alfredo Prada, José Antonio Lasheras Corruchaga

• español

  Los estudios mineralógicos en cavidades han requerido tradicionalmente de una fase de toma de muestras para su posterior análisis en laboratorio. La recolección de materiales puede dar lugar en muchos casos a impactos irreversibles e incompatibles con la conservación del patrimonio subterráneo, tanto geológico como arqueológico. Los daños provocados por los muestreos son incluso mayores a la hora de estudiar pinturas rupestres que presentan valores culturales e históricos añadidos. En el presente trabajo se exploran las capacidades técnicas de la espectroscopia Raman portátil para el estudio de minerales y pigmentos en dos cavidades españolas emblemáticas como son las cuevas de El Soplao y Altamira. Esta técnica ha permitido estudiar in situ y de forma no destructiva la mineralogía de algunos espeleotemas peculiares de la Cueva de El Soplao. Se han detectado principalmente minerales carbonáticos, entre los que destaca por su abundancia el aragonito. También se han identificado otros minerales menos comunes, como es el caso de la hidromagnesita, y se han estudiado las características mineralógicas de los depósitos ferromanganésicos recientemente descubiertos en esta cavidad. En el caso de la Cueva de Altamira, se presentan algunos resultados preliminares de los análisis Raman llevados a cabo sobre varios de los elementos pictóricos más relevantes de la Sala de los Polícromos. Estos resultados revelan principalmente la presencia de hematites, responsable de la coloración rojiza de las pinturas. El potencial de la espectroscopia Raman como una técnica compatible con la conservación es especialmente significativo en este caso, ya que los análisis no requirieron de contacto físico con las pinturas. La espectroscopia Raman se perfila como una alternativa al muestreo y recogida de materiales en cuevas en el ámbito del estudio de minerales y pigmentos.

• English

  Mineralogical studies in caves have usually required a first stage of sampling before analysis in laboratory. In fact, mineral gathering in caves can provoke irreparable damages. In the case of cave paintings, the threat of deterioration due to sampling is even more evident, given their cultural and historical value. Here, we explore the capability of portable Raman spectroscopy for the analysis of cave minerals and pigments in two emblematic Spanish caves, such as El Soplao Cave and Altamira Cave. This technique had enabled in situ and non-destructive analysis of peculiar speleothems in El Soplao Cave. Carbonate is the first mineral group in abundance, where calcite and aragonite are the most common minerals. In addition, other unusual minerals have been detected, such as hydromagnesite, as well as ferromanganese oxides in the black biogenic deposits recently discovered in this cave. Regarding Altamira Cave, we present here some preliminary results of the in situ Raman analyses performed on several pictorial features in the renowned “Painting Hall”. Hematite is the most abundant mineral, providing their characteristics ochre-reddish to the Altamira’s bisons and deers. The potential of Raman spectroscopy as an analytical technique compatible with cave preservations is particular remarkable in this case, since the analysis did not required of physical contact between the Raman head and the paintings. In summary, Raman spectroscopy emerges as an alternative methodology to the traditional sampling and gathering of material in caves.