Contributions to the study of corrosion and Conservation strategies of archaeometallurgical collections: An approach through Outeiro de Batar (Spain) and Castanheiro do Vento (Portugal)

Abstract

This study focuses on archaeological metallurgical collections related to copper metallurgy, their conservation and better understanding of their corrosion, which is the pathology that most often affects archaeological metal artifacts. Two archaeological collections were studied: the archaeological collection of Castanheiro do Vento (Guarda, Portugal) and the archaeolog-ical collection of Outeiro de Baltar (Ourense, Spain). On the first collection the corrosion of the copper alloys was studied through stereomicroscope observation and XRD analysis, through which it was possible to identify Cu I compounds (Cuprite) and Cu II compounds (malachite). An organization with the development of specific labels, tags and storage solutions was de-veloped so that the collection can maintain its integrity and which were considered of most importance for any future archeometallurgical study and future museum storage. The Outeiro de Baltar archaeological collection was studied through samples that were prepared for a de-tailed microstructural analysis to better understand its corrosion characteristics, only the cop-per (bronze) alloys were studied. The collection was studied through optical microscopy ob-servation, micro-EDXRF, and SEM-EDS analysis. Influence of the type of thermo-mechanical work as well as various aspects of typical corrosion of archaeological copper alloys were ob-served, such as corrosion depth variances, presence of δ-phase, copper sulfides, lead inclu-sions, selective corrosion of δ-phase (observed in a high-tin bronze), unalloyed copper inclu-sions and silver inclusions.

Este estudo tem por foco as coleções arqueometalúrgicas ligadas à metalurgia do cobre, a sua conservação e uma melhor compreensão dos processos de corrosão inerentes às mesmas, que constituem a principal patologia que afeta os metais arqueológicos. Duas coleções arqueológi-cas foram estudadas: a coleção arqueológica de Castanheiro do Vento (Guarda, Portugal) e a coleção arqueológica do Outeiro de Baltar (Ourense, Espanha). Na primeira coleção a corrosão das ligas de cobre foi observada através de lupa binocular e sujeita a análises de DRX, através das quais se detetou a presença de compostos de cobre I (cuprite) e cobre II (malaquite). Foi desenvolvida uma organização com a criação de etiquetas, caixas e outros métodos de acon-dicionamento, que permitissem a salvaguarda da integridade física e contextual da coleção e que se prevê serem de maior importância para futuros estudos arqueometalúrgicos e para o correto acondicionamento em contexto museológico. A coleção do Outeiro de Baltar, foi estu-dada através de amostras preparadas por análise microestrutural de forma a melhor entender os processos de corrosão inerentes aos bronzes arqueológicos. A coleção foi estudada com re-curso a microscopia ótica, micro-EDXRF e SEM-EDS. A influência do tipo de trabalho termo-mecânico na microestrutura bem como vários aspetos típicos da corrosão de ligas de cobre arqueológicas foram observados e estudados tais como variações na profundidade de corro-são, presença de fase δ, sulfatos de cobre, inclusões de chumbo, corrosão seletiva de fase δ (observada num bronze com alto teor de estanho), inclusões de cobre e inclusões de prata.