10isotopos Radioactivos en Arqueologia

7/31/2019 10isotopos Radioactivos en Arqueologia

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Xm 19 - 23 , 2006-2009; 115-133Mz - A

ISSN 0327-1250

ISÓTOPOS ESTABLES EN ARQUEOLOGÍA:PRINCIPIOS TEÓRICOS, ASPECTOS

METODOLÓGICOS Y APLICACIONES EN ARGENTINA

Héctor Osvaldo Panarello*, Augusto essone**, Atilio Francisco Javier Zangrando***

RESUMEN

E bj p bj xp pp ó y p mó p z ó óp b qí. S

p p y m p ámb qím p m y pó í . Im, p mfi mó y p b z m I Gí y Gí Ióp (INGEIS) m p qó. Amm, xp m m y p fm óp q p m, pbqím mbó mó , í m ,y ó fm pó . P úm, h ó bj pb A p j má, mpó pbmá pb y p p qí.

PALABRAS CLAVE

Cb-13, Nó-15, P, Cá ó, Aqí

ABSTRACT

T m f h wk xp h h pp mh ph h b k bf b b p hy. H, w b h p h m hmy h f h pp f h f . W hw hmm hq by p f h h h I Gí y Gí Ióp (INGEIS). I , w p h m f h mh w h p f h k p h m h bhm phwy, h h m f , w pp, p. T fm h

pp f p hq. Fy, w mk f h wk pbh A wh bj h h ff h b ff wh hmh h p hy.

KEYWORDS

Cb-13, N-15, P, B C, Ahy

* I Gí y Gí Ióp - INGEIS-CONICE-UBA. [email protected].** I Gí y Gí Ióp - INGEIS-CONICE-UBA. @.b.*** C A I Cífi - CADIC-CONICE-UBA. [email protected].



116

H. O. PANARELLO, A. ESSONE , F,J. ZANGRANDO

INTRODUCCIÓN

L bó b

óp b m mqím hm z pmúp p ífi, fí, qím, í, bm - p ó y m m fm - hí, í, mí y qí. E úm, óp b h í mp. P p má m p p y mp, y m , mó pmp, ó ó

p m y p m, .

E b, m 1970 p óp b p ámb qó(V y V Mw 1977, DN y Ep1978). E A, bj pj pm ñ 90 ó pó (Fáz y P 1988/1990, Fáz et al. 1991, Y et al. 1991). E my p p ó hm. N b, mb fz p m qó,m ó fí, , m , (p pí: P 1987, Ob et al . 1998).

S óp b pb z qó.L má p p b-13 y ó-15(13C y 15N) (b 1981, Amb 1986, Wky DN 1986, K y DN 1988, P

1997). L ó óp (87S/86S) mb f mp p m m y (Sy et al . 1991),p pó bó my b , m y mó pb hm (P et al. 2000,H et al. 2004); má m, pbmá p 18O(E et al . 2006). Aq m f,mb f mp 34S p

p y á fió mó (Fáz 1999, Rh et al. 2001, 2003).

L ppó bj , p , xp pp ó y pmó p zó óp b qí y, p , h ó p q h pí m fm m p qó.E úm p q hm m: 1) D :¿C

4ó C

3?, 2) ¿D M ó ? y 3)

D P y N P. Cm hmm, x m óp q

p y ; mb, bj m óp b b y ó p my y .

CONCEPTO DE ISÓTOPO

L ám q mp m úm fij p y m, m úmóm (Z). U mm m, p jmp Cb (Z=6), p p úm f. U óp f ám mm mqím úm f .Hy m q h 20 ó 30óp.

L ám b m6 p y 6 , y p , m óm 12, p hy ám b m óm 13, q óp b y p; y mb ám b m óm 14, b , y q mó m q fm

m b (14N). S m 12C,13C y 14C pm. E m pz úm ómm bí zq m -

6C-

p m m má.

C m , q ó-p b; mb, b . L óp b q



117

Ióp b qí: pp ó, p mó y p A

mp; , úm m bj, y óp h-ó, xí, ó, b y zf.

S b óp b mb - mp, ó p hy f mp qmp ám má óp. E -bó p óp f mp qb b b h fió f -m fm óp (P 1987).D úm úm fi- óp, b m ,f m y yp my p.

CÓMO SE EXPRESA LA ABUNDANCIA ISOTÓPICA?

D q pá fí m b b p óp -m, pfi -ó úm m q - óp má p ( mb) y q má . E b, óp b 12C y 13C, h ó, fi m R 13, 13

C/12

C. E , -ó 0.011 p m óp , p q óp úm my pqñ y -m fí mj. L ó p x-p úm má ó fió ó óp (D). L D á p ó óp m p x pó pm fi, i.e.:

R M ó óp m- y R

R p mm ó óp

pó . D q - pqñ, mp p 1000 p q úm mj. E 13C, R p ó 13C/12Cy D D13 C. E fm á fi - óp p m m: D15N, R = 15N/14N; D 18O, R= 18O/16O;

D2H, R=2H/1H; D34S, R= 34S/32S, . Lp p V-PDBp b, AIR p ó, V-SMOW

p hó y xí, VCD p zf, .(C 1957, Gfi 1978, Gfi et al .1995).

A m, q f-m q p p fíqím m f q-m (ε‰). E f m óóp fí. L f q ε fi pó q m qm mpbm (ú ε p -) f mp p .

U jmp á m , f b-13, q áó á q 5‰ p , q ε

(colágeno –dieta) = +5‰,

m q CO2

mf á mpb 9‰ p bbm ε (CO

2–HCO

3- marino) = -9‰.

LA MEDICIÓN DE LOS ISÓTOPOS ESTABLES

L mó óp

b , xp fm D

, fú p pmí m - óp (IRMS) b xí m q p mpóóp. D m x f-m f: mó pp-ó y pfió p mó y p m IRMS (ff-), -h m pp q m -ó múp p q IRMS m f . L fm í ppó m IRMS,

q m ú my p pm. U m mz p fmó m mó y p f- IRMS y mó .

Amm, póm m p flj p flj (CF). E pm, m fi-

‰M R

R

-R R = 1000

R

D



118


q á f qp p - bj mpbz pó

m, 10 kP

1

, f q 10-7 -10-6 P. L m mp f bj,m 6-8 mp 15 20 m. E CF, m p-m p p í q-p p “ ” (h). E m m- y mp mó m p 2 m. L pó fi mó CF m m mj.

Cm jmp ppó

m, INGEIS m m á- ( 5m y 10m) mp b 1 CO, - í. S í í pp y mp í p. Fm mfl

1 1 P = 0.01 mB = 0.0075 mmH

p mbó 8 h,mp b pfi m fi p y

CO2 p mp.L m fi y í

m mp póm m,IRMS. E b q m on line , 0.5m – 1.0m m p q p 50-100 m. E zm (CHONS) q mb m xí y IRMS f CF.

QUÉ MATERIAL SE PUEDE ANALIZAR? S p z j,

h, , p, p, ñ,mú, , . Mh m hbm qó y má ó, fió f.

Figura 1: Epóm m p óp (IRMS) F D-S INGEIS.



119


E qó j máfm z ó, p my pb . É á

mp 69% p fó á m hxp -C 10

(PO4)6(OH)

2-,

9% y 22% fó á;90% úm á y pí - (Ezz 1994).

L pm m 13C/12C z b á (V y Mw 1977, DN y Ep 1978) y pm á b hxp pó p p ó hm (S y K1981). L ó 15N/14N m úm

á, b q ó hxp ó m mpz.

L b m mpb. N b, f mp -í j- mp fmó, q í fó p . A m jmp, hm mp fmó j ó m pxmm 5y 10 ñ (Rh y H 1999); p 0,35 mm p í (Wh 1993, Fáz

et al. 1999) y p y q j m p.P p h m h í y mú m(Dm y Abjö 2005). P zó, hy q q ñ b á f “p mp” fi p p ó pp j.

L mbó p m pb mp: m, . E

qó hy xp ó j, p jmp, p p mmfió. G h p p mm p (Fáz et al . 1999), mb j -á,mú y p- mm p Ayh Pú (F 2007) y j

b p pb S (Im et al . 1998).

ISÓTOPOS DEL CARBONO EN LA NATURALEZA E b p z

óp, ó ópb y mp qí (F 2). Amm by z fm úm p á y m y bá m á.

D p óp pmf m b x y b . E pm á p CO

2, H

2CO

3, HCO

3-, CO

32-,

fmm m b áp q b-13.P p b m á fm ppm b hó.É, p pmm p p fí, q m á má pfm b-12 p fm m á m m b-13. E pf b, p p y mb,ú m q f

fm p f q m CO

2mf

(D13C ~ -8‰, VPDB) y bb (D13C ~ +1‰, VPDB). E má mú m f CB (p C

3). E ,

CO2

mbz p fm m 3 ám b, fm mp (ε -18‰), p

Figura 2: Ióp Cb q-í y b z



120


q m á y pC

3 my mpb (-35‰< D 13C<

-20‰), q mym

pm -26‰ ± 2‰ (mpf pó VPDB). O p, q míz, ñ zú, , ., fú má C-B m C Hh Sk. P mí p m Kz (p fm m) y p ó p myq ó. E f p Kz má y fi, pm fm (ε -4‰), p q mpó óp á má q, -15‰ -7‰ ( míz í

-12‰ y -8‰, Fáz y P, pb)

L p m mym C3,

p m b á,q má b-13, á q óp p +9‰.

Ex p p pp á z á, y bmáy qí z p: CAM

q p pp óp mp C3y C

4.P p

D13C m C3

C4

bm p mp í q C B HhSk. Amm, p p mpó óp ñ (Fz F, 1980). A z, D13C hbí y í p . D m, ñ óp p C

3y C

4

b ófi q m p .

P xp, fm óp

b p qó -fmm mó p- y p hm,q b p . E pph “m q mm” b p m b fm m

p m, j ó p qpí pb hm p,

m mpó óp y q p hb p (p y m)b fóm b q f mpó óp CO

2mf.

Rp úm, pm úm 150 ñ, y qm m mbbfó, y móf CO

2m mpb b-13

(D13C ~ -29‰). E h mfi 1‰ 2‰ D13C f

p mz bó b. E fóm á mh m “Ef S I”(B et al . 2001). E ófi mh m (Amb et al. 1997).

E m mó f mp mp mp m p y p ó . E qó m z m p pb

m p p pbhm y pm p ó. E , b mz m, p h 2.

ISÓTOPOS DEL NITRÓGENO EN LA NATURALEZA

E ó p fm óp b z (F 3)y y pxmm 78%

móf . S mb, myí m bó p m (N

2). P p z

ó b (NO3-)

p m “fijó ó”.

2 S p z 1.5‰ m pm ó .



121


L p b ó fm: b p b ó mbó m qfij ó , b b q hy fij

p b q . L pm m p fij N

2,

jmp m. E N

2 fij p ú fm

óp y p D15N 0‰ (V Dwh 1982).Cm, N

2 fij p

b pó fú mp fm, q qm óp m á z. E f b úmp ε =+ 8.8 (R et al. 1976).

L ó q j m q mpí, m q bó ófi m m D15N 3‰ 4‰ p p.E m m “f ófi” y f m mpm , xpm mmm (DN y Ep 1981, Mk .1982, Mw y W 1984, Sh y DN 1984, DN 1985, Sh 1985,

Amb y DN 1986, N et al. 1986,Kzb 1989, Sh 1989). L m pó hbí q 1.0‰ 12.7‰, m 5.28‰ ±2.6‰, m q í 5.3‰ 18.8‰ m 10.2‰ ±2.9‰ (Shb 1998). E fim ε 4‰ ófi .

N b, h pp q óp ó py á f p m

fl mb p fó, má, y .S h xpm p (Amb2000, Sphm et al . 2003).

O í óp ó f fi D15N pí m m y . Epm q m pm D13C p mó b b m y m m í f C

4

(p jmp míz), y q mb í my q á. P zó b mb m p z p p p.

METABOLISMO, ASIMILACIÓN Y FRACCIONAMIENTO

S b p mp pó óp b p: ñ b h f xm , pó

q m mó j q mó (Hb y Ck 1992). P zó, p mó y mbzó p q m. E p mó, áxpm h m mp p mpó p m mm mó j m (Amb y N 1993; z y F 1993).

Cm y hm m, f-m fi m f mb

óp b - m - y p – á, mú- -, b p qím-bó- m fí y mbm. Ep p b fó óp b q , p p y m q mm. N b, mp b á á f q á

Figura 3: Ióp Eb Nó y b z



122


h h pó, y q fó q yy b y ófi

f p.Cm flj b m

p fm, D13C á (D13C

) p, p

, p pqñ mmíf f fm +0.5‰ +4.6‰; p , +4.7‰ +6.1‰p mmíf (Amb 1993). E úm í q mpóóp á q pm +5‰ (P 1994, Amb et al . 1997).

P p, D13C p (D13Cp ) bó fm 9.5‰ ± 0.6‰(Amb y N 1993) 9.6‰ ± 0.1‰ mmíf pqñ y 12‰ hbí (L-Tp et al. 1989). Cm , f mp y m f óp ó má mb p bjxpm (G et al. 1997, Sphmet al. 2003, Dm y Abjö 2005).

C ó ófi mp b 1‰ D13C, p q óp -q my b- z (Sh M 1992). E D15N fmpp á 3‰ y 4‰ p ófi,p q má fi p z bó ófi.

O p pó 13C/12C q m m y q ppó

f j ó. E 1984, Ky S pp q ñ óp b á á fm p pí , m q p qb CO

2 y

p flj mbm (ie :íp, bh y pí).

C ó m

pá xpm m-ó y p y pp m-

D13

C (Amb y N 1993, z y F 1993). L py m pp. P , fó á p p-ó ám f m- , pó m“m mz ” (“L Mx M Smb E”). P , á m pfm mpp pí y p -bp íp y h b- m pó q h fi m “M R”. P

zó, 13Cp p m mj - q 13C

. N b,

pí p pqñ, m mbó á í m mz mp hxp (Shwz 2000). E óp mb f y fió pám Δ13C

-p ,= D13C

- D13C

p á

fmó b mp mp p y p z (Amb et al.1997,2003, K y Sh 2007).

PRETRATAMIENTO, EXTRACCIÓN Y DIAGÉNESIS

U p fm - b p ñ pm m m, y fó p ó -ó -- mó p mxó (DN 1985; V Kk 1999). P zó, q p bp p pm y xó f j z.

E j ó, ppxmm 1 m, p q p ó mó. C INGEIS p ó hm pfi zó , b j q b má m q.E pm , m m p á bqó y



123


p pxmy y q p m z.S, pq p pz fá

mpz , hpj; fám xíb. E úm mp hbm pí xó, p q h.

Cm pm p xó áy p, z mpz má pfi h ú p mb (i.e . j). Pm, fúbñ p pm m p j ó.

E xó á y

p z b m pbm (á húm y fú m-b p-p) hóx - (NOH) y fó á áhí (HC). E mb, pmy xó p mp m m- á h hp (NCO) y b p-p á (CH

3COOH). E mp

p y ó m-

p p z3

.P ó ó

y mó fó hy q pám: óp,m y qím. Rp úm, z b b p áp ó m ó: f q pj á h m, q pxmm 22%. N b, ó pbmá m q á f 1%

h p (V Kk 1999, yk2004). P p, pám óp fi h m ó xp x (V Kk 1999).

3 E á L (1971) mfi- Sh y DN (1984) yk (2004). P p ó L-Tp y Mw (1991), Kh . (1997) G-Lk . (2004).

Má á m, pám mámp p b b ñ pm, á m,

b y ó m. A p í b ó C/N. E h b ó ó b 2,9 y 3,6 (D N 1985). E mm z; bx pp q h (V Kk 1999).

E á p z , m p m ppó, ó mzm, m CO

2, zó

ppí fj fó y

X, (Amb 1993, yk 2004). Nb, hy m xpp fó m óC/N á (Pmq et al . 2003).

APLICACIONES EN ARQUEOLOGÍA ARGENTINA

H qí hm ñ p ó-mó q óp b. A ómm p

qí y mm mpxmm p má ó pbmá pp.

Cm y f ñ ó bj, pm p ópb b y ó qí pj mz 1990 (Fáz y P 1988/1990;Fz et al . 1991; Y et al . 1991), q mp pñ h fi h . Ebj p fmm

p y m pbhm (Fáz y P 1988/1990,

Yet al . 1991, Ybet al . 1997, B1999, Gómz O et al . 2000, Bb 2002, G 2003, P et al . 2006, Lpy A 2007, mh ), fmó qím í p: zqó(Gómz O 2001, 2007; et al . 2003,



124


Bb et al . 2004, Sbzz y Gzáz 2007),ppó (Sh y Ghó 2003,N et al . 2004), áfi (Y et al .

1991, 2003; et al . 2003) y m(Fáz et al . 1999).

Má m h mz mp mp p óp b qó . P , h p á b zqó(Iz et al . 2006) y qbá (Ríz2006) ppó fi b fm pm fí y . Amm, h p ñ pm b

zó óp (87S/86S)y mpmó óp b y ó (Bb y B 2006,P et al . 2006b); pmáfi b p m z- P m. N b, p p my ,p q ó m xm p p ñ páf .

DIETAS TERRESTRES: C4 Ó C3?L ñ óp p m

p C3y C

4mb p m

j hm p p fm m m m q mm. D q m m p m pC

3y C

4, pb phó q

fm j p fi úm p D13C (Sh 1995);

D15N m í p p. L m m D15N 6 y 8 ‰ má q m ófi m(Bh 1999). Rm q f m ófi qm pxmm 3–4 ‰p .

P m f fl C

4y C

3 fó p

, fá mm mp

m, bm áfi ó D15Ny D13C p

A (F 4)4. D pó bb pbf . U , mb má D13C y má bj D15N, ñí p C

3. E p p

fj A N h F, á my p p B

A. E úm xz- mym p Hm Pá If, p f ñ, má pí, m C

3

(Lp y A 2007); mb, m mb f m C

4( má ).

O p q q má mpb D13C pppm F.

Sh y (2003) z ó y fz - m í óp ó- q pí m“ m” C

3y

pb pí óp bj.E mm p qSh y Ghó (2003) b m p fmóóp b : p ante mortem y úm pz b mp q D13C

má mpb. Bb (2004) fó xpó p mpbm D13C m(-21,9‰ y -21,1‰), ñ q fim pí

4 P ó fi 4 y 5 z qm q í D13C, D13Cp y D15N,pq m q áfi ó -bí h b ú (=76.



125


f S. N b,

ú f ó 1,5 ‰, fimmpb.

D p mb pb fi F 4 p í q ñ pí C

4. A f b

p ñ p C3, bó

q pC

4 má , úm

N . S mb, b q p fmó áfi m ó m p q m D13C

y D15N. S

mpm p fp C O A b b D13C

, mb flj

m C4

(G 2003, G et al . 2006), pmí x fl h (G et al. 2006b). mb hy q ñ,

q ,

q m C4 hbí fi ó. E p fmm m míz (Yb et al. 1997,O y Yb 1999, G 2003, G et al .2006) y N mp p mpj pí 1200 y 600 ñ AP (O y Yb1999).

DIETAS MARINAS O TERRESTRES?

O p ó-mó ñ q D13C

y D15N p

z p bó m y p.E F 4 hy b m mím; y fmm q pm xp mbó má D13C y má bj

0

5

10

15

20

25

-23 -21 -19 -17 -15 -13 -11 -9 -7 -5

G13C

G 1 5 N

Noroeste Pampa Chubut Patagonia meridional Norte Tierra del Fuego Península Mi tre canal Beagle

Influencia C4

Dietas predominantemente marítimas

Dietas terrestres

Influencia C3

Figura 4: Dm pó á D13C y D15N p á ó A. Rf-: N (O y Yb 1999 [N=12]); Pmp (Lp y A 2007; Sbzz y Gzáz 2007 [N=12]); Chb(Gómz O . 2000 [N=13]); P m (B . 2001; Bb 2002 [N=14]); N F(Y . 1991; Ghó . 2001 [N=14]); Pí M y B (Y . 1991[N=11]).



127


pm p hm Pá I-f (Lp y A 2007).

DIETA PROTEICA Y NO PROTEICA

E p ó-mó ñ-, hbím q fó á h (p) flj (íp,bh y pí) y q q D13C p mp á- (á), p ó p p- . Cm mm, f D13C y p

9,4‰, m q f D13C y á 5‰, p x f mb fm m-óp 4,4‰ (9,4‰ –5‰). E pm x D13C á y p (Δ13C

-p) m-

y m 4,4‰ ú p (Am-b et al. 1997). D m-, Δ13C

-p my 4,4‰

mp p bh C4y pí-

C3

. E pmm mím, Δ13C-p m 4,4‰ -í mp ppm p bh C

3

y pí m (Amb et al. 1997, Hy Kzb 2003). E mb, - D13C y D15N fó p f bó , Δ13C

-pbm m

4,4‰ mí fi ípy bh C

3. q

flj F 5.

E á -

b m . E p B A, f C

4

(pm míz) í b f, á pmm p p z- y my p C

4

p h D Pá (Lpy A 2007).

-1

1

3

5

7

9

11

13

15

0 5 10 15 20

G15N

' 1 3 C ( C

o l - A p a t )

Noroeste Pampa Chubut Patagonia meridional Norte Tierra del Fuego Península Mi tre canal Beagle

Dietas

proporcionalmente

más proteicas

Consumo de

carbohidratosC3

Consumo de lípidos

y carbohidratos C3

Consumo de

carbohidratos

C4

Figura 5: Dm pó D13C (-p) y D15N p á ó A. Rf-: N (O y Yb 1999 [N=12]); Pmp (Lp y A 2007, Sbzz y Gzáz 2007 [N=12]); Chb(Gómz O . 2000 [N=13]); P m (B . 2001, Bb 2002 [N=14]); N F(Y . 1991, Ghó . 2001 [N=14]); Pí M y B (Y . 1991 [N=11]).



128


E bó -p P y F, mb bó b -flj p y mp m . Sb b pó, Gómz O (2007) ñó q, m-p D13C

.-p m p-

Chb P- m, b q pm f p m 4,4‰,m q f h f.E j p f pb- z P: hbí fz m m

m f í, m q P -p, p q hbí p-b mb f, hbí pf -m í má b.

CONSIDERACIONES FINALES L óp b qí

mp m á -p pífi my . P zó, -ó pp y pó-mó p qí-m y bqím b b .

L pó óp b q-í , m qó flj bj,

b á p p-b hm q pm pb-má m b, m y p- mpjzó . Amm, qó q úm mp pj fió mp , í y m- óp z. E m, b q p í qí á j , p - z f my j- qá m-ó í ó y mó qí , q mp á

p ópb qí.

Agradecimientos

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