Förhistoriska stenmålningar är en källa till fascination över hela världen. Förutom deras skönhet, det finns en djup mening i dessa slag, som skildrar gamla ritualer och viktiga symboler. För att lära dig mer om dessa väggmålningar, forskare har historiskt tillgripit provtagningsmetoder som är skadliga för konstverket, motsäger de arkeologiska principerna om bevarande. I dag, forskare rapporterar användning av "röntgensyn" för att få helt nya insikter om färglagren i stenkonst i Texas utan onödiga skador.

Forskarna kommer att presentera sina resultat idag vid American Chemical Society (ACS) Spring 2019 National Meeting &Exposition.

"I detta speciella arbete, vi använde en teknik som kallas portabel röntgenfluorescensspektroskopi (pXRF), där ett handhållet instrument kan bäras till en plats och användas just där, på pricken, säger Karen Steelman, Ph.D., som ledde studien. "Det ger dig elementaranalys av ett specifikt material, och är det första steget i att ta reda på hur forntida konstnärer använde olika material för att göra sina målningar."

Steelmans forskning fokuserar på analys av sten- och grottkonst, särskilt i Lower Pecos Canyonlands i Texas. Hon och hennes kollegor vid Shumla Archaeological Research &Education Center har tidigare analyserat pigmentsammansättningen på mer än 10 platser i regionen, men hade inte kunnat se den större bilden av hur dessa piktogram var sammansatta. Andra pigmentanalysmetoder, såsom induktivt kopplad plasmamasspektrometri, kräva ett prov av hällkonsten i fråga, vilket resulterar i skador på platsen, och fältmikroskop kan inte upptäcka lager av färg i en komplex väggmålning.

För just denna studie, Steelman och hennes kollegor besökte Rattlesnake Canyon Site längs Rio Grande, känd för sitt utbud av piktogram. Använder en 105 fot bred väggmålning som sin testduk, de använde pXRF för att mäta 138 områden där sammansättningen indikerade överlappande pigment av rött, svart, vit och gul. Dessutom, mätningar gjordes på 90 platser av omålad kalksten, som gav insikt i sammansättningen av den geologiska duken.

Med hjälp av den stora mängden data som samlats in från Rattlesnake Canyon, teamet kunde bestämma ett mönster för pigmentlagren, liksom deras elementära smink. pXRF-mätningarna avslöjade tidigare osynliga lager av svart pigment under lager av rött, som gjordes med mangan och järnoxid, respektive. Dessa komplexa lager av pigment indikerade en nivå av sofistikering som ses på andra lägre Pecos-platser, som etnografer har fastställt är en serie religiösa väggmålningar som avslöjade den komplexa karaktären hos det jägare-samlarsamhälle som ockuperade regionen från 2500 f.Kr. till 500 e.Kr.

Förutom deras upptäckter om sammansättningen av piktogrammen, Stål man, tillsammans med andra Shumla-kollegor Victoria Roberts och Carolyn Boyd, Ph.D., upptäckte att platsen verkade innehålla skottskador. För att bekräfta deras misstankar, de vände sig återigen till pXRF för att identifiera eventuella spårämnen som kunde ha kommit från ammunition. "Tyvärr, vi ser ofta misstänkta kulnedslag på stenkonstplatser, " säger Steelman. "Det mesta är äldre typer av vandalism från tidigt 1900-tal, och vi använde den bärbara röntgen för att avgöra vilka spårämnen som fanns." På nedslagsplatserna, pXRF avslöjade spår av bly, kvicksilver och selen, som inte fanns i de oskadade områdena. Det finns en ljus sida av denna upptäckt; att hitta skador på arkeologiskt betydelsefulla platser är en möjlighet att begära statliga och federala myndigheter om bevarandemedel att använda för mer omfattande bevarandeåtgärder, Steelman förklarar.

Med över 350 kända stenkonstplatser bara i Lower Pecos Canyonlands, Steelman och team planerar att fortsätta använda pXRF för att se hela bilden av tapeten av färg och symboler som vävs i hela regionen. Översvämningar längs Rio Grande är ett stort hot mot vad forskarna beskriver som "de äldsta böckerna i Nordamerika, " och de är på ett uppdrag att dokumentera och analysera så många webbplatser som möjligt för att bevara dessa berättelser för framtida generationer.