AMBITO DELLA RICERCA:
Geofisica
TEMA DELLA RICERCA:
Magnetismo e archeologia
PARTECIPANTI E COLLABORAZIONI:
Elena Zanella
Evdokia Tema
Dr. Lluis Casas, Universitat Autonoma de Barcelona, Spagna
Dr. Enzo Ferrara, Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, Torino
Dr. Fulvio Fantino, Dipartimento di Fisica Sperimentale, Università di Torino
Dr. Emilio Herrero-Bervera, Hawaii Institute of Geophysics and Planetology, Honolulu,
USA
Dr. Alessandro Lo Giudice, Dipartimento di Fisica Sperimentale, Università di Torino
Dr. Monica Gulmini, Dipartimento di Chimica, Università di Torino
Dr. Federico Barello, Soprintendenza per i Beni Archeologici del Piemonte e Museo
Antichità Egizie, Torino
Dr. Christina Rathosi, Section of Earth Materials, Department of Geology, University of
Patras (Greece)
Dr. Despina Kondopoulou, Geophysical laboratory, Department of Geology, Aristotle
University of Thessaloniki (Greece)
Dr. Pierre Camps, Géosciences Montpellier, CNRS and Université Montpellier 2,
Montpellier (France)
Dr. Philippe Lanos, Centre de Recherche en Physique Appliquée à l’Archéologie (CRPAA),
CNRS UMR 5060, Université Bordeaux 3 & Géosciences-Rennes, Rennes (France)
Dr. Miriam Gomez-Paccard, Institut de Ciències de la Terra Jaume Almera, Barcelona
(Spain)
Dr. Juan Morales, Laboratorio Interinstitucional de Magnetismo Natural, Instituto de
Geofisica, UNAM, Campus Morelia, Michoacan, Mexico
Dr. Avto Goguitchaichvili, Laboratorio Interinstitucional de Magnetismo Natural, Instituto de
Geofisica, UNAM, Campus Morelia, Michoacan, Mexico
Dr. Rob Sternberg, Department of Earth and Environment, Franklin & Marshall College,
Lancaster (USA)
Museo Archeologico Regionale, Lipari
Centro Interuniversitario di Magnetismo Naturale
DESCRIZIONE DELLA RICERCA:
Questo settore di ricerca comprende varie applicazioni del magnetismo delle rocce per
l’archeologia:
1) Archeomagnetismo. La ricerca è focalizzata allo studio della direzione ed intensità del
campo magnetico terrestre del passato, per ricostruire le variazioni secolari (SV) del
campo. Le strutture archeologiche in argilla cotta, datate in modo affidabile, sono state, e
lo sono tuttora, campionate in diversi siti archeologici in Italia (Fig. 1) e Grecia. I campioni
forniscono dati ben definiti per la paleodirezione e la paleointensità, che insieme ai dati di
letteratura, sono stati usati per disegnare le curve di riferimento delle SV per l’Italia, la
Grecia e la penisola balcanica (Fig. 2). Queste curve, integrate da modelli di campo
regionale degli ultimi 3000 anni per l’Europa meridionale, sono usate per datare le
strutture di età sconosciuta, sia per la ricerca scientifica che come collaborazione con le
Soprintendenze Archeologiche.
Oltre alla tradizionale argilla cotta, si studiano anche i dipinti murali, che registrano il
campo magnetico a causa dei pigmenti usati per preparare il colore rosso, come l’ematite.
Le tecniche di laboratorio per la misura delle pitture murali sono state ideate al Laboratorio
ALP e applicate in Italia, Mexico e città del Vaticano.
2) Studi di provenienza. L’ossidiana è un materiale ideale per ricostruire i percorsi
commerciali del passato tra siti di produzione e siti archeologici, anche distali. Il
magnetismo delle rocce aiuta nell’identificazione della provenienza di antichi strumenti in
ossidiana. Abbiamo proposto un nuovo approccio basato sulla valutazione della
dimensione dei granuli di magnetite e usato misure effettuate alla temperatura dell’azoto
liquido per riconoscere i granuli nanometrici, superparamagnetici. Il metodo è stato testato
con successo su campioni geologici e archeologici da sorgenti di ossidiana del Mar
Mediterraneo (Lipari, Palmarola, Pantelleria, Sardegna – Monte Arci, Milos).
LABORATORI DEL DST USATI:
Laboratorio Preparazione campioni rocce
Laboratorio CIMaN-ALP di Magnetismo Naturale (Peveragno)
PRODOTTI DELLA RICERCA:
Guitchaichvili A., Soler A.M., Zanella E., Chiari G., Lanza R., Urrutia-Fucugauchi J.,
Gonzalez T., 2004. Pre-Columbian mural paintings from Mesoamerica as geomagnetic
field recorders. Geophys. Res. Lett., 31, L12607 1-4.
Lanza R., Zanella E., Saudino S., 2009. The magnetic remanence of hematite-bearing
murals. Geophys. Res., Lett., 36, L24302, doi:10.1029/2009GL041198.
Tema E., Fantino F., Ferrara E., Lo Giudice A., Morales J., Goguitchaichvili A., Camps P.,
Barello F., Gulmini M., 2013. Combined archaeomagnetic and thermoluminescence study
of a brick kiln excavated at Fontanetto Po (Vercelli, Northern Italy). J. Arch. Science, 40,
2025-2035.
Tema E., Gómez-Paccard M., Kondopoulou D., Ylenia A., 2012. Intensity of the Earth’s
magnetic field in Greece during the last five millennia: New data from Greek pottery. Phys.
Earth Planet. Int., 202-203, 14-26, doi: 10.1016/j.pepi.2012.01.012.
Tema E. & Kondopoulou D., 2011. Secular variation of the Earth’s magnetic field in the
Balkan region during the last eight millennia based on archaeomagnetic data. Geophysical
Journal International, 186, 2, pp.603-614, doi: 10.1111/j.1365-246X.2011.05088.x.
Tema, E., Goguitchaichvili, A., Camps, P., 2010. Archaeointensity determinations from
Italy: new data and the Earth's magnetic field strength variation over the past three
millennia. Geophysical Journal International, 180, 596-608, doi: 10.1111/j.1365246X.2009.04455.x.
Tema, E., 2009. Estimate of the magnetic anisotropy effect on the archaeomagnetic
inclination of ancient bricks. Physics of Earth and Planetary Interiors, 176, 213-223, doi:
10.1016/j.pepi.2009.05.007.
Tema E. & Lanza R., 2008. Archeaomagnetic study of a lime kiln at Bazzano (Northern
Italy). Physics and Chemistry of the Earth, 33, pp. 534-543.
Tema E., Hedley I., Lanos Ph., 2006. Archaeomagnetism in Italy: A compilation of data
including new results and a preliminary Italian Secular Variation curve. Geophysical
Journal International, 167, pp. 1160-1171, doi: 10.1111/j.1365-246x.2006.03150.x.
Zanella E., Ferrara E., Bagnasco L., Ollà A., Lanza R., Beatrice C., 2012. Magnetite grainsize analysis and sourcing of Mediterranean obsidians. J. Arch. Science, 39, 1493-1498.
Fig. 1. Esempi di antiche fornaci scavate in diversi siti archeologici in Italia, studiate per la
determinazione della direzione del campo magnetico terrestre nel passato (da Tema et al.,
2006, Geophys. J. Int.)
Fig. 2. Curve della variazione secolare del campo magnetico terrestre nella penisola
balcanica per gli ultimi 8000 anni; a) Declinazione, b) Inclinazione e c) Intensità (da Tema
& Kondopoulou, 2011, Geophys. J. Int.)
REFERENTE GRUPPO: Evdokia Tema ([email protected])
