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Revista de la Asociación Geológica Argentina

versión impresa ISSN 0004-4822

Rev. Asoc. Geol. Argent. vol.72 no.2 Buenos Aires jun. 2015

 

ARTÍCULOS

Propiedades magnéticas y micromorfología de suelos en el sitio arqueológico Marazzi 2, Isla Grande de Tierra del Fuego, Chile

 

Ivana Laura Ozán1 y María Julia Orgeira2, 3, 4

1 Instituto Multidisciplinario de Historia y Ciencias Humanas
2 Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICET)
3 Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires
4 Departamento de Ciencias Geológicas, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de Buenos Aires, Ciudad Autónoma de Buenos Aires
E-mail: ivanalozan@gmail.com


RESUMEN

El objetivo del presente trabajo es investigar el origen de la señal magnética (natural y/o antrópica) y su vinculación con la micromorfología de suelos, en dos perfiles del sitio arqueológico Marazzi 2, perteneciente al Holoceno tardío y ubicado en el noroeste de la Isla Grande de Tierra del Fuego (Chile). Los resultados muestran que el perfil P1 presenta un pico de la señal magnética (presencia de magnetita y/o titanomagnetita) entre los 30 - 70 cm, que coincide con un horizonte Ab y ABb en el que se registra actividad antrópica intensa que incluye combustión. Se establece que el enriquecimiento de la señal magnética es mayormente por causas antropogénicas. Del perfil P2 se destaca un pico de coercitividad de la remanencia entre los 20 y 40 cm (presencia de hematita) que coincide con escasos componentes antropogénicos y un horizonte AB de suelo. El registro de “pigmentos rojos” (de origen cultural) en una excavación arqueológica aledaña plantea la posibilidad de que éstos sean total o parcialmente los responsables del incremento de dicho parámetro. Finalmente se plantea que la micromorfología de suelos ofrece un gran potencial para discriminar y explicar los procesos que afectan a las propiedades magnéticas.

Palabras clave: Parámetro magnéticos; Micromorfología de suelos; Pedogénesis; Combustión antrópica; Cazadores recolectores.

ABSTRACT

Magnetic properties and soil micro-morphology in the archaeological site Marazzi 2, Isla Grande de Tierra del Fuego, Chile

The aim of the present work is to get an insight into the origin of the magnetic signature (natural and/or anthropogenic) of archaeological deposits and its relation to soil micromorphology. For this purpose, two profiles were sampled from the Late Holocene archaeological site Marazzi 2, located in northwestern Isla Grande de Tierra del Fuego (Chile). The P1 profile shows a magnetic signature peak (due to magnetite and/or titanomagnetite) between 30 - 70 cm depth, which coincides with Ab and ABb soil horizons for which intense anthropic activity (including combustion) was recorded. It is states that the anthropogenic activity is the main cause of that enrichment. The P2 profile exhibits a peak in the coercivity of remanence parameter between 20 - 40 cm depth (due to hematite) which coincides with few anthropogenic components and an AB soil horizon. The record of “red pigments” (carried by past-human populations) in a surrounded excavation could explain the increment of this parameter. The study highlights that soil micromorphology can help in the understanding of the processes that affect the magnetic properties of soils and paleosols.

Keywords: Magnetic parameters; Soil micromorphology; Pedogenesis; Anthropogenic combustion; Hunter-gatherers.


 

INTRODUCCIÓN

Este trabajo se propone investigar la señal magnética (natural y/o antrópica) en relación a las características micromorfológicas de dos perfiles de suelo ubicados en contextos arqueológicos pertenecientes al Holoceno tardío, sitio Marazzi 2 (MA2), en el noroeste de la Isla Grande de Tierra del Fuego, Chile (Fig. 1). El análisis de propiedades magnéticas en contextos arqueológicos locales ya ha sido llevado a cabo en el noreste de la Isla (Orgeira et al. 2000) (Fig. 1), mostrando un gran potencial para explicar una serie de procesos edafológicos. Sin embargo, las propiedades magnéticas no han sido sensibles para detectar un incremento de la señal (de haber existido) como consecuencia de las actividades humanas tal como lo proponen, entre otros, Dalan y Banerjee (1998). Orgeira et al. (2000), plantearon la necesidad de profundizar la caracterización edafológica y estudiar la posible impronta antrópica en contextos prehistóricos con mayor intensidad de ocupación humana. En este sentido, el presente análisis constituye una continuidad de aquel trabajo iniciado hace más de una década. La micromorfología de suelos (que ofrece la resolución adecuada para discriminar procesos antropogénicos de aquellos naturales) y el contexto arqueológico del sitio Marazzi 2 (único en toda la región) ofrecen un escenario propicio para retomar las discusiones planteadas.


Figura 1:
a) Ubicación de Marazzi 2 (S53° 31.508´ W69° 21.661´). Los puntos 1, 2 y 3 indican los sitios arqueológicos Las Mandíbulas 1, Cabeza de León 4 y San Genaro 2, respectivamente, tratados en Orgeira et al. (2000); b) Imagen satelital con la ubicación de los perfiles estudiados y los sondeos mencionados en el cuadro 3; c) Vista de la terraza fluvial donde se encuentra P1 (el círculo destaca la presencia de dos caballos como referencia de escala); d) Vista del acantilado activo donde se encuentra P2 (el círculo destaca la presencia de personas como referencia de escala).

EL ÁREA DE ESTUDIO

La arqueología de la estepa septentrional de Tierra del Fuego muestra la presencia de grupos cazadores-recolectores terrestres especializados en el consumo de Lama guanicoe, hace ca. 10.500 AP, cuando la Isla aún formaba parte de Patagonia continental (Massone 2004, McCulloch et al. 2005a). Sin embargo, a pesar de la presencia de poblaciones pertenecientes al Holoceno temprano, las ocupaciones humanas parecen haber sido escasas y discontinuas hasta el ca. 4.000 AP. Luego, el registro arqueológico muestra su mayor distribución espacial y cantidad de ocupaciones en los últimos 2.000 años (Borrero 2008, Morello et al. 2012). El sitio Marazzi 2 ha sido descripto como una serie de ocupaciones costeras de cazadores recolectores terrestres, de carácter breve pero reiterado a través del Holoceno tardío (últimos 3.000 años, Massone et al. 2003, Morello et al. 2004, 2009; Cuadro 1). Estudios microestratigráficos muestran que esta serie de ocupaciones no sólo tuvieron lugar en escenarios ambientales (y posiblemente climáticos) distintos, sino que además pudieron haber tenido objetivos diferentes, en términos de subsistencia, por parte de las poblaciones humanas. La existencia de depósitos arqueológicos de una potencia de más de un metro constituye un rasgo sobresaliente del sitio Marazzi 2, en relación con el resto de los sitios contemporáneos de la región. El sitio Marazzi 2 se ubica en la costa sudeste de Bahía Inútil (Estrecho de Magallanes), en una estepa semiárida fría, con valores de precipitación de unos 300 mm anuales y una temperatura media anual de aproximadamente 6°C. Este sector presenta una gran influencia de los vientos del cuadrante oeste que alcanzan una velocidad promedio de 40 km/h, siendo más intensos en los meses de verano. Bajo estas condiciones climáticas, los suelos son poco desarrollados (Frederiksen 1988) con un perfil de tipo A-AC-C, donde el horizonte superficial es rico en materia orgánica y de un espesor aproximado de 20 cm (o mayor dependiendo de la tasa de aporte coluvial y/o eólico; Fig. 2). Estas propiedades permiten clasificarlo dentro del orden de los Molisoles (Favier Dubois 2007, Soil Survey Staff 2010).


Figura 2:
a) Perfil A-AC-C sin sepultar del área de Marazzi 2 (escala de 50 cm); b) Perfil de suelo A-C-Ab- ACb-C del área de Marazzi 2 (escala de 30 cm).

Cuadro 1: Dataciones radiocarbónicas arqueológicas del sitio Marazzi 2 y el evento volcánico regional asociado a la erupción del Monte Burney.

Las calibraciones fueron realizadas con OxCal 4.2 (Bronk Ramsey 2009). El evento volcánico marcaría el límite cronológico máximo de las ocupaciones humanas, mientras que el material histórico (vidrio europeo, entre ca. X VII-XIX) asociado a los depósitos culturales de cazadores-recolectores marcaría el límite temporal más joven.

En algunas ocasiones, este perfil A-AC-C (Fig. 2a) se encuentra enterrado debajo de un suelo con un perfil A-C, cuyo espesor varía de 10 a 25 cm y no presenta características mólicas definidas (Fig. 2). Secuencias similares (A-C-Ab-ACb-C; Fig 2b) también han sido registradas en el noreste de la Isla (Arroyo-Kalin et al. 2007), donde se les ha asignado una cronología en torno a los 1.000 AP para el perfil de Molisol (Favier Dubois 2007). Reevaluaciones posteriores bajaron las determinaciones a ca. 600 AP (Barberena y Borrero 2010). El material arqueológico se distribuye diferencialmente a lo largo de cientos de metros que abarcan sectores de terrazas y laderas fluviales del rio Torcido, taludes de morenas terminales y terrazas fluvioglaciares (Fig. 1b). Los depósitos glaciarios finipleistocénicos fueron retrabajado por procesos fluviomarinos, fundamenlo aflora escaso material arqueológico entre 10-65 cm del perfil (Fig. 3, P2). En una unidad de excavación realizada a 10–15 metros al sur de P2, se obtuvo una datación (a 30-40 cm de profundidad) de ca. 790 cal. AP (Morello et al. 1998). Otro control cronológico en P2 lo ofrece la concentración de trizas de vidrio volcánico a unos 75 cm de profundidad (Fig. 4, Cuadro 2). Este hecho posiblemente se corresponda, de acuerdo a la información regional (McCulloch y Davies 2001, Mc- Culloch et al. 2005b, Stern 2007), con el último evento volcánico del Monte Burney, hace aproximadamente 4.200 cal. AP. Si esta interpretación es correcta, el material arqueológico suprayacente que llega hasta los 75 cm de profundidad (Morello et al. 1998) estaría limitado cronológicamente por aquella edad máxima (Cuadro 1).


Figura 3:
Fotografía y esquema del perfil P1 con la correspondiente interpretación de sus horizontes de suelo. Posición de las muestras micromorfológicas (rectángulos #1 a #6) y las muestras disturbadas de suelo (cruces). Descripción macroscópica del perfil (color, estructura, textura) y pH. Microfotografías (nota: PPL=sin analizador; XPL=con analizador). a) Canal / cámara, excrementos de meso fauna, poros de empaquetamiento compuestos, microestructura migajosa (horizonte Ab; #1, PPL); b) Hipo-revestimientos de pérdida de óxidos de hierro / manganeso, en cavidades y canales; fábrica de birrefringencia cristalítica y estriada (horizonte Bgb; #4, XPL); c) Detalle de los hipo-revestimientos de pérdida de hierro y manganeso de la microfotografía b (horizonte Bgb; #4, XPL); d) Fragmento de valva antropogénica, resto vegetal reemplazado por óxidos de hierro y manganeso, fisura con orientación vertical y matriz con tinciones e impregnaciones de óxidos de hierro / manganeso (horizonte BCgb; #5, PPL); e) Fisuras subhorizontales, partículas muy bien seleccionadas (arenas finas), matriz altamente reducida (Fe+2); fábrica de birrefringencia cristalítica (horizonte Cg; #6, XPL).


Figura 4:
Distribución vertical de las frecuencias relativas de los principales minerales registrados en las láminas delgadas de los perfiles P1 y P2. Los “líticos” incluyen mayormente rocas metamórficas y volcánicas. Dentro de los minerales minoritarios se encuentran piroxenos, cuarzo, epidoto, glauconita, apatita, circón, yeso, microclino, biotita, muscovita, zeolita, carbonatos, sericita y clorita. Destaca en P2 la presencia de trizas volcánicas a lo largo de todo el perfil, con un pico destacado en la muestra #5. Como lo indican los valores de cuarzo vs. feldespato, ambos perfiles muestran una madurez mineralógica baja (Pettijohn 1993). El engrosamiento de la línea punteada correspondiente a la frecuencia de nódulos de óxidos de hierro / manganeso representa una estimación semi-cuantitativa de la abundancia de precipitaciones de estos minerales en forma de tinciones, pseudomorfos de materia orgánica e impregnaciones débiles de la masa basal.

Cuadro 2: Síntesis de las características micromorfológicos principales de cada horizonte de suelo del perfil P1.

METODOLOGÍA

En el perfil P1 se tomaron nueve muestras de suelo a intervalos de 10 cm y seis muestras no disturbadas para análisis micromorfológicos (Figs. 3, 4). En P2 se tomaron ocho muestras de suelo, cada 10 cm, y siete no disturbadas (Figs. 3, 4). Adicionalmente, se tomaron un total de 18 muestras de suelo en otros seis perfiles (tres por perfil, en horizontes A-ACC) para tener una noción de la susceptibilidad magnética del área en general de acuerdo a la posición geomorfológica (Fig. 1b). Tres de estos perfiles se ubican en sectores aledaños a P1 (uno de ellos no presenta material arqueológico) y otros tres se encuentran cercanos a P2 (uno de ellos no presenta material arqueológico). Vale destacar en este punto que el criterio de muestreo de los perfiles (cantidad y posición de las muestras) obedeció a una serie de objetivos de un proyecto arqueológico mayor. Éste no sólo busca estudiar procesos pedogenéticos (uno de los objetivos del presente trabajo), sino también comprender el escenario natural de las sucesivas ocupaciones humanas que habitaron este sector de la bahía durante Holoceno tardío (Ozán et al. 2015). En los perfiles P1 y P2 se llevaron a cabo descripciones sedimentológicas macroscópicas basadas en el color (Munsell Chart, en seco), textura al tacto, estructura, presencia de moteados y tipo de límite entre horizontes (Birkeland 1999, Soil Survey Staff 2010). También se midió el pH con un instrumento manual (SANXIN modelo PHS-3D-02), a temperatura ambiente, poniendo en solución una porción de suelo y agua destilada (1:2,5).
La medición de susceptibilidad magnética se realizó con el susceptibilímetro
AGICO (Advance Geoscience Instrument Company) modelo MFK1-FA (en el Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires). Las muestras fueron secadas a temperatura ambiente, molidas con mortero de ágata y medidas a ~4000 Hz (a 200 A/m, máxima amplitud del campo magnético). Los valores fueron normalizados a la masa. Asimismo se midieron ciclos de histéresis y magnetización remanente isotérmica con campo inverso. Éstos se hicieron con el Vibrating Sample Magnetometer (VSM) Molspin Limited (en el Instituto de Geocronología y Geología Isotópica). Con las mediciones mencionadas se obtienen los siguientes parámetros magnéticos: magnetización de saturación (Ms), magnetización remanente de saturación (Mrs), coercitividad (Hc) y coercitividad de la remanencia (Hcr). Los parámetros llamados extensivos X, Ms y Mrs son principalmente indicativos de la cantidad de mineral magnético presente y en menor medida del tamaño de partícula y la naturaleza de los mismos. Los parámetros de coercitividad Hc y Hcr son representativos del tipo de mineral ya sean de alta (antiferromagnéticos, hematita o goethita, entre otros) ó baja coercitividad (ferrimagnéticos, magnetita y titanomagnetita, entre otros). La coercitividad también es función del tamaño de partícula. Relaciones entre parámetros magnéticos (tales como X/Ms, Hcr/Hc, Mrs/Ms, entre otras) también son útiles para determinar variaciones del tamaño de partícula a lo largo de un perfil.
Las muestras micromorfológicas se tomaron sin modificar la estructura (prismas tallado en la pared del suelo de alrededor de 7x10 cm), fueron secadas a temperatura ambiente e impregnadas con resina polyester. Una vez fraguada la resina, se cortaron y montaron sobre un portaobjeto para ser pulidas hasta 25-30 μm (en el McBurney Geoarchaeological Laboratory, Division of Archaeology, University of Cambridge, Inglaterra) y analizarse con un microscopio petrográfico. Para la descripción e interpretación de las muestras se siguieron los métodos y criterios referidos por Bullock et al. (1985), Courty et al. (1989), Stoops (2003) y Stoops et al. (2010). A partir de los mismos cortes delgados procesados para el trabajo micromorfológico, se analizó la mineralogía de cada sección. Para su cuantificación, se tomaron cinco áreas (con lente de 10x) equidistantes a lo largo de cada corte. Se contabilizaron los grupos mineralógicos en cada uno de dichas áreas y se los promedió para tener un valor por muestra más representativo. El cómputo de oxihidróxidos de hierro como la hematita o goethita, observados como impregnaciones débiles o reemplazando materia orgánica, se estimó semi-cuantitativamente (abundante, frecuente, ocasional y escaso). Este mismo ejercicio se aplicó para la presencia de carbonatos, arcillas y sericita. La cuantificación de los componentes antropogénicos se realizó haciendo cinco transectas longitudinales en cada muestra (con lente de 4x).

RESULTADOS

Descripción macroscópica y micromorfología de suelos
En la figura 3 se describen las características macroscópicas registradas en el campo y algunas microfotografías de las secciones delgadas de suelo que ilustran algunos aspectos claves para la determinación de los horizontes de perfil P1. En el cuadro 2 se detallan las características micromorfológicas más relevantes por horizonte y en la figura 4 la distribución vertical de la frecuencia de los principales minerales registrados en las secciones delgadas. Por debajo del perfil de suelo actual pobremente desarrollado (A-C) que se observa macroscópicamente, se registra un horizonte altamente bioturbado (Fig. 3a), de color pardo grisáceo oscuro y estructura granular/migajosa. Estas características sugieren un horizonte A enterrado. Hacia abajo, con límites graduales, se observa un leve aumento de la frecuencia de revestimientos sobre partículas y poros, un cambio en la microestructura y en la fábrica de birrefringencia (Cuadro 2). Estos rasgos podrían indicar un horizonte transicional de tipo ABb. Macroscópicamente, los cambios en la coloración hacia tonalidades grisáceas, el registro de una estructura de bloques angulares y el aumento de partículas finas avalan esta interpretación. El horizonte Bb de este perfil se caracteriza por abundantes hipo-revestimientos de pérdida de óxidos de hierro/manganeso, probablemente como consecuencia de la saturación temporal de los macro- poros (Figs. 3b y 3c). Es probable que esta reducción y migración de los óxidos de hierro sea promovida por la oscilación de la capa freática. Esta gleyzación continúa por debajo (BCgb) en combinación con abundantes nódulos e impregnaciones de oxihdróxidos (Fig. 3d) que se vuelven prácticamente ausentes en el contacto con la capa freática (Cg-W).
La caracterización mineralógica de este perfil (Fig. 4) no muestra cambios significativos o discontinuidades en el tipo y frecuencia de los minerales representados. El grupo de los feldespatos (en tamaños arena media/fina) es el más abundante, y tanto su forma predominantemente subangular como su selección sugieren una depositación eólica. Los líticos (segundo grupo más representado) muestra formas más subredondeadas y tamaños algo más grandes (arena gruesa/grava) indicando una posible incorporación por arrastre coluvial desde la pendiente de la morena terminal (Fig. 1). La figura 5, cuadro 3 y la mencionada figura 4 caracterizan el perfil de suelo de P2. A diferencia de P1, aquí la información disponible no indica la presencia de horizontes enterrados. Las observaciones macroscópicas son consistentes con las descripciones micromorfológicas que señalan un perfil de tipo A-AB-B hasta los aproximadamente 70 cm de profundidad (Cuadro 3), con la presencia de revestimientos de arcilla en poros y sobre partículas minerales (Figs. 5a y 5c). Se destaca en estos horizontes la frecuente/abundante presencia de óxidos de hierro/manganeso en forma de nódulos, reemplazos de materia orgánica, tinciones e impregnaciones débiles (Fig. 5b). Como lo indica la figura 4, por debajo del horizonte B existe un cambio pronunciado en la frecuencia de ciertos componentes minerales. Los feldespatos (representados en arena fina subangular/angular, de probable origen eólico) presentan frecuencias más altas, mientras que los líticos muestran frecuencias sustancialmente más bajas que en los horizontes suprayacentes. Adicionalmente, en este horizonte interpretado como C, se observan porcentajes muy elevados de trizas volcánicas muy bien preservadas (Fig. 5d), lo que sugiere una depositación eólica y un rápido sepultamiento. Macroscópicamente se observa un claro cambio en la coloración, consistente con las descripciones microscópicas que registran una fuerte impregnación de oxihidróxidos en la masa basal. La disminución de la porosidad, los cambios texturales y la presencia de nódulos dendríticos de óxido de manganeso son otras propiedades que diferencias a este horizonte (Cuadro 3).


Figura 5:
Fotografía y esquema del perfil P2 con la correspondiente interpretación de sus horizontes de suelo. Posición de las muestras micromorfológicas (rectángulos #1 a #7) y las muestras disturbadas de suelo (cruces). Descripción macroscópica del perfil (color, estructura, textura) y pH. Microfotografías (nota: PPL=sin analizador; XPL=con analizador). a) Revestimientos delgados de arcilla con extinción difusa, sobre partículas tamaño arena media, redondeadas (horizonte ABb; #2, XPL); b) Impregnación fuerte de óxidos de hierro (probablemente hematita) y manganeso; poros de empaquetamiento compuestos (horizonte ABb; #1, PPL); c) Revestimientos en poro de arcilla mezclada con material orgánico fino y óxidos de hierro (horizonte Bb; #3, PPL); d) Fragmento de triza volcánica (vidrio) en matriz con fuerte impregnación / tinción de óxidos de hierro (oxihidróxidos, probablemente goethita) (horizonte C; #5, PPL); e) Cristales lenticulares de yeso en cavidad; fábrica de birrefringencia estriada y arenas finas muy bien seleccionadas (horizonte C1; #6, XPL); f) Intercalación de arenas finas bien seleccionadas en depósito orgánico altamente degradado; cristal lenticular de yeso en poro aplanado (horizonte Oa; #6, PPL).

Cuadro 3: Síntesis de las características micromorfológicas principales de cada horizonte de suelo de los perfiles P2

Se describe un horizonte C1 aproximadamente a los 100 cm de profundidad. Macroscópicamente se registra un cambio notable en la coloración del suelo, que va del pardo amarillento al pardo grisáceo. El pH desciende marcadamente. Microscópicamente, se observa un aumento de la porosidad, de la fracción de finos (>50 μm) y de los hipo y cuasi-revestimientos de óxido de hierro. La mineralogía indica que no existen grandes diferencias respecto al horizonte C mencionado arriba, pero es de destacar que no se registran trizas volcánicas. La presencia de nódulos dendríticos de óxido de manganeso sugiere momentos de anegamiento, mientras que la presencia de cristales de yeso en poros (Fig. 5e) estaría indicando condiciones de desecación. En tanto la precipitación de este mineral se asocia a la evaporación progresiva del aguas ricas en sulfatos y cloruros, característica de cuerpos de agua someros (Poch et al. 2010). Por debajo de C1 se observa una capa orgánica con material altamente degradado (Oa), de unos ocho cm de espesor, probablemente asociado a un cuerpo de agua somero. Como ya fuera señalado, aproximadamente a 15 metros al sur del perfil P2, en otra unidad de excavación (Morello et al. 1998), esta capa orgánica se registró 24 cm más abajo y con un espesor mayor, de unos 15 cm. Estas características estarían indicando un cuerpo de agua en forma de cubeta, siendo la sección que aflora en perfil, una margen de dicho cuerpo. Los cristales de yeso junto con otras partículas de arenas finas bien seleccionadas que se encuentran interdigitadas entre la materia orgánica podría indicar períodos de desecación de un cuerpo lacustre efímero, con alto contenido de sales, que se seca y se colmata de sedimentos eólicos (Mees 1999). Finalmente, por debajo de Oa se señala un horizonte C2, cuyas características distintivas respecto a C1 radican en la ausencia de hipo y cuasi-revestimientos de óxido de hierro. Macroscópicamente puede verse una coloración diferente probablemente asociada al cuerpo de agua suprayacente.

Propiedades magnéticas de los perfiles P1 y P2
En la figura 6 se representan dos ciclos de histéresis característicos representativos del comportamiento de las muestras analizadas. En el cuadro 4 y figura 7 se muestran los parámetros magnéticos obtenidos de los ciclos de histéresis, así como aquellos de magnetización remanente isotérmica y campo inverso de las muestras extraídas de los perfiles P1 y P2. De los valores de Hc y Hcr obtenidos surge que en general el mineral magnético dominante es magnetita y/ó titanomagnetita; niveles del perfil P2 tienen otro mineral dominante. De la forma de las curvas surge, con un
insinuado cinturón de avispa, que en la mayoría de ellas hay una presencia dominante de minerales de baja coercitividad (ferrimagnéticos) con una fracción subordinada de minerales de alta coercitividad (Fig. 6a). Las curvas representadas por la figura 6b son características de muestras en donde el mineral magnético dominante es de alta coercitividad. El perfil P1 muestra un incremento de los parámetros magnéticos extensivos (vinculados a la concentración y/ó tamaño de partícula magnética) en la sección superior del perfil. El aumento de la relación X/Ms estaría indicando un aumento del tamaño de partícula hacia el techo; en consecuencia el incremento de los parámetros extensivos debe atribuirse no solo a un aumento de tamaño de partícula sino también a un aumento de la concentración de minerales magnéticos. Se destaca que esta sección es la que posee imporpartículas de dominio simple y superparamagnéticas. Por su lado, la relación de parámetros en P2 muestra partículas con dominio pseudo-simple y multidominio. Las muestras a 30-40, 40-50 y 50-60 cm de profundidad, cuya relación Hcr/Hc es superior a 100, evidencian presencia de dos minerales magnéticos de baja y alta coercitividad, muy probablemente magnetita y/ó titanomagnetita, y hematita y/ó goethita respectivamente (Fig. 8 y Cuadro 4). La muestra a 73-80 cm tiene relaciones de parámetros compatibles con presencia de magnetita superparamagnética.


Figura 6:
Ejemplos de ciclos de histéresis característicos de los perfiles de suelos realizados en este trabajo: a) P1 (50-60 cm); b) P2 (70-80 cm). Entre paréntesis se consigna el número de muestra correspondiente a la profundidad detallada (ver Cuadro 4).


Figura 7:
Perfil esquemático de P1 y P2 en los que se indican la posición de las muestras micromorfológicas (rectángulo) y de suelo (cruz). Los gráficos corresponden a los valores de susceptibilidad magnética (X), magnetización de saturación (Ms), magnetización remanente de saturación (Mrs), coercitividad (Hc), coercitividad de la remanencia (Hcr), la relación X / Ms y Sratio (S).


Figura 8:
Relación de parámetros Mrs / Ms y Hcr / Hc a distintas profundidades de los perfiles P1 (círculos negros) y P2 (círculos blancos). DS= dominio simple; DPS = dominio pseudo-simple; SP= superparamagnéticas; MD= multi-dominio.

Cuadro 4: Parámetros magnéticos de perfiles de suelo del sitio Marazzi 2.

Detalle de los valores graficados correspondientes a: X- susceptibilidad magnética (a 1000 Hz; m3/kg), Ms- magnetización de saturación (Am2/kg), Mrs- magnetización remanente de saturación (Am2/kg), Hc- coercitividad (mT), Hcr- coercitividad de la remanencia (mT) y las relaciones con otras variables (Mrs / Ms, Hcr / Hc, X / Ms y S= Sratio /100HZ/). El número entre paréntesis (#1 a #7) es la muestra micromorfológica que se corresponde con el nivel de toma de muestras disturbadas (ver Fig.7). *Muestras comparativas en otras posiciones geomorfológicas (ver Fig. 1), tomadas en los horizontes correspondientes al perfil A-AC-C (ó Ab-ABb-C dependiendo el caso). Los perfiles denominados “N1” y “N13” no poseen registro arqueológico. “Prof.”= profundidad. “Corresp.”=correspondencia.

DISCUSIÓN

Relación entre las características micromorfológicas de los suelos y sus propiedades magnéticas
En primera instancia debe mencionarse que la alteración de magnetita detrítica por pedogénesis es sugerida si hay precipitaciones pluviales moderadas a abundantes, destacada disponibilidad de materia orgánica, pH ácido y/o presencia de agua poral con sílice en solución (Orgeira et al. 2011). En los perfiles estudiados se destaca que los valores de pH obtenidos en todas las muestras colectadas (a excepción de la más profunda de P2) son neutros a alcalinos y el vidrio volcánico presente no está alterado (Fig. 5d). En consecuencia; puede inferirse que la mineralogía magnética detrítica ferrimagnética no debería estar sustancialmente alterada por procesos pedogenéticos. La excepción de pH ácido en la base de P2 podría asociarse a la delgada capa de materia orgánica (Oa) a los 120-125 cm de profundidad (Fig. 5). En P1, la señal magnética más intensa se da entre los 30-70 cm de profundidad y se corresponde con los horizontes Ab y ABb. Como puede observarse en la figura 9, los valores más altos de susceptibilidad magnética entre 30-70 cm coinciden con la presencia de material antropogénico vinculado a la combustión, a saber, material óseo quemado (Fig. 9b), carbón y ceniza vegetal (Figs. 9a y 9c). Más aún, las partículas de dominio simple y superparamagnéticas registradas a los 60-70
cm de profundidad (Fig. 8, en el horizonte ABb) coinciden con la mayor abundancia de cenizas. Asimismo, en estos horizontes la frecuencia de nódulos de óxido de hierro y minerales opacos, parte de ellos atribuibles a magnetita, también muestra un pico (Fig. 4). Este aumento de opacos que coincide con un incremento en la señal magnética podría corresponder a magnetita antropogénica originada por combustión en los fogones (Dalan y Banerjee 1998; Marmet et al. 1999, Macphail y Crowther 2007). Por último, cabe agregar que los valores de susceptibilidad magnética de Ab y ABb en P1 son superiores a los registrados en tres perfiles de suelo actual (A-AC-C) ubicados en a unas decenas de metros de la unidad de excavación tratada aquí (Fig. 10). A partir de toda la información presentada aquí, cabe preguntarse si el enriquecimiento de la señal magnética en P1 es antrópico o natural. Existen argumentos en ambas direcciones.


Figura 9:
Frecuencia absoluta de componentes antropogénicos vinculados a actividades de combustión a lo largo del perfil P1. Cuantificación por lámina delgada. Valores de susceptibilidad magnética (X, eje principal, ver Cuadro 4 y Fig. 7). Microfotografías: a) Fragmento subredondeado de carbón vegetal con buena preservación histológica (PPL, #1); b) Fragmento subangular de hueso quemado (PPL, #3); c) Ceniza vegetal recristalizada (calcítica; Canti 2003) (XPL; #3); d) Valva de molusco y hueso en un estadio avanzado de disolución (PPL; #6).


Figura 10:
Comparación de susceptibilidad magnética de todos los perfiles estudiados (ver posición en Fig. 1 y valores en Cuadro 4). P1-1, P1-2… P2-1, P2-2… representan las muestras disturbadas a lo largo de cada perfil (P1 y P2), donde “1” es la muestra más superficial.

A favor de una causalidad natural:
1- Coincidencia del pico de intensidad magnética con un horizonte de suelo Ab y el transicional ABb. Este hecho cumpliría parcialmente con la expectativa de enriquecimiento de la señal magnética en horizontes superficiales de suelos (Maher 1998, Maher et al. 2003, entre otros).
2- Oresencia de carbones y ceniza vegetal en la muestra #4 (Fig. 9; horizonte Bgb) sin un correspondiente aumento de la señal magnética. Esto estaría sugiriendo que la actividad humana representada por los mencionados componentes antropogénicos no habría modificado las propiedades magnéticas de los suelos.
Los argumentos que enfatizan la modificación humana de la señal magnética son:
1- Los valores de susceptibilidad magnética de los horizontes superficiales aledaños (Figs. 1, 10) no muestran un enriquecimiento de la señal magnética como los observados en los horizontes superficiales enterrados de P1.
2- Los rasgos de pérdida de óxidos de hierro observados en el horizonte Bgb, donde se encuentra la muestra #4 mencionada arriba (Figs. 3b, 3c), señalan procesos que pueden enmascarar un posible enriquecimiento antrópico de la señal magnética, puesto que ellos estarían meteorizando parte de la mineralogía magnética original. Se cree que estos últimos argumentos tienen más peso en la explicación de las propiedades magnéticas del perfil P1 y, por tanto, es posible que las mismas estén total o parcialmente influenciadas por la conducta humana de las poblaciones cazadoras- recolectoras que habitaron este espacio.
El caso del perifl P2, el mismo presenta diferencias en los minerales magnéticos presentes. Se destacan los valores elevados de Hcr entre 20-40 cm de profundidad, compatibles con hematita finamente particulada (5-25 μm; De Boer 1999). Esta hematita, también detectada por los estudios micromorfológicos (Figs. 4, 5b) podría incluso tener un origen antrópico. La excavación arqueológica aledaña a P2 (Morello et al. 1998) describe la presencia de “pigmento rojo” entre los 15 y 30 cm de profundidad, coincidiendo con el pico de Hcr. Vale destacar que el uso de pinturas corporales y sobre objetos entre las poblaciones Selk´nam del norte de la Isla se encuentra bien documentado desde la llegada de los primeros europeos (Fiore 2005). Este pico de Hcr (Muestra #2 del Perfil P2, Cuadro 4) también coincide con un ligero incremento de la magnetización de saturación, un descenso marcado de Sratio, la presencia de un horizonte AB y la máxima abundancia (aunque mucho menor que en P1) de componentes antropogénicos registrados en las muestras micromorfológicas que incluyen carbón.
La muestra del perfil P2 ubicada a 73-80 cm de profundidad se destaca por sus valores relativamente altos en la señal magnética y su consistencia entre todos los parámetros (Fig. 7). Este aumento se relaciona con el incremento de concentra ción de minerales magnéticos (magnetita y/ó titanomagnetita) contenidos en el depósito, asociados a vidrio volcánico (Fig. 5d). Más aún, según la relación de parámetros de histéresis establecida (Dunlop 2002) se puede inferir presencia de magnetita superparamagnética, posiblemente como inclusión en el vidrio volcánico. Asimismo, como lo muestra la figura 8, las relaciones de parámetros magnéticos estarían también indicando la presencia de partículas de tipo dominio simple y superparamagnéticas. Esta muestra se corresponde con un horizonte C caracterizado por una abundante cantidad de vidrio volcánico de tipo básico, cuya buena preservación (trizas con formas angulares) sugiere una depositación eólica con rápido sepultamiento en un medio relativamente neutro.

CONCLUSIONES

A partir de la discusión planteada arriba, se desprende que:
1. La intensidad de las actividades humanas vinculadas a la combustión (cocción de alimentos, calefacción, etc.) por parte de las poblaciones del Holoceno tardío que ocuparon algunos sectores de las terrazas fluviales del rio Torcido (norte de
Tierra del Fuego), modificaron las propiedades magnéticas naturales de los suelos (perfil P1).
2. La presencia de minerales magnéticos de alta coercitividad (alto Hcr, hematita) es atribuida a la utilización por parte de las poblaciones humanas de óxidos de hierro como sustancias colorantes, registrada en el perfil P2 en la excavación arqueológica y en las muestras micromorfológicas.
3. La técnica micromorfológica permitió la descripción y cuantificación de la composición y organización de los materiales así como la identificación de rasgos típicos de los procesos edáficos. Este método permitió detectar horizontes no reconocibles a nivel macroscópico y componentes antropogénicos no distinguibles a ojo desnudo, como las cenizas vegetales. Este hecho, junto con la descripción cuali-cuantitativa de la mineralogía de los depósitos (especialmente opacos, óxidos de hierro y vidrio) hace de la micromorfología de suelos una herramienta complementaria para la interpretación de las propiedades magnéticas naturales y antropogénicas.

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos al. Dr. Charles French (University of Cambridge, Division of Archaeology, Inglaterra) y Flavia Morello (Universidad de Magallania, Chile) por hacer posible el trabajo de campo y, la preparación y estudio de las muestras micromorfológicas. A Manuel Arroyo-Kalin (Institute of Archaeology, University College of London) por facilitarnos sus anotaciones de campo. También agradecemos al Dr. Pablo Leal, la Dra. Rita Tófalo (Dpto. de Geología, Universidad de Buenos Aires), a la Dra. Ximena Villagrán (Universidade de São Paulo, Brasil, y Universitat de Tübingen, Alemania) y a los evaluadores del manuscrito, por su gran ayuda en la descripción mineralógica y micromorfológica. Finalmente a Tomás Luppo y Carlos A. Vásquez (IGEBA) por su colaboración en el proceso de medición de algunos parámetros magnéticos.

TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO

1. Arroyo-Kalin, M., Morello, F., French, C. y Cárdenas, P. 2007. Sedimentos y paleosuelos, una aproximación geoarqueológica a la evolución del paisaje fueguino durante el Holoceno. Reporte FONDECYT (inédito), Chile.         [ Links ]

2. Barberena, R. y Borrero, L.A. 2010. Geoarqueología y distribuciones subsuperficiales de materiales arqueológicos en la localidad Cabo Vírgenes. En: Borrero, L.A. y Charlin, J. (Eds.): Arqueología de Pali Aike y Cabo Virgenes (Santa Cruz, Argentina). Editorial Dunken: 103-122, Buenos Aires.         [ Links ]

3. Birkeland, P. W. 1999. Soils and Geomorphology. 3ra. Edición. Oxford University Press, 372 p., Oxford.         [ Links ]

4. Borrero, L.A. 2008. Early occupations in the Southern Cone. En: Silverman, H. y Isbell, W (Eds.): Handbook of South American Archaeology, Springer: 59-77, New York.         [ Links ]

5. Brambati, A. 2000. Palaeoclimatic and palaeoenvironmental records in sediments from Southern Ocean (Strait of Magellan and Ross Sea). Terra Antartica Reports 4: 1-41.         [ Links ]

6. Bronk Ramsey, C. 2009. Bayesian analysis of radiocarbon dates. Radiocarbon 51: 337-360.         [ Links ]

7. Bullock, P., Fedoroff, N., Jongerius, A., Stoops, G. y Tursina, T. 1985. Handbook for Soil Thin Section Description. Waine Research Publications, 150 p., Wolverhampton.         [ Links ]

8. Canti, M. G. 2003. Aspect of the chemical and microscopic characteristic of plant ashes found in archaeological soils. Catena 54: 339-361.         [ Links ]

9. Courty, M. A., Goldberg P. y Macphail, R. 1989. Soils and micromorphology in archaeology. Cambridge University Press, 344 p., Cambridge.         [ Links ]

10. Dalan, R. A. y Banerjee S. K. 1998. Solving Archaeological Problems Using Techniques of Soil Magnetism. Geoarchaeology 13: 3–36.

11. De Boer, C.B., 1999. Rock-Magnetic studies on the hematite, maghemite and combustionmetamoorphhic rocks. The quest to understand the “hidden attraction” of rocks. Geologica Ultraiectina – Mededelingen van de Faculteit Aaedwetenschappen, Universitat Ultrecht, No. 177. 456 p., Ultrecht.

12. Dunlop, D.J. 2002. Theory and application of the Day plot (Mrs/Ms versus Hcr/Hc) 2. Aplication to data for rocks, sediments, and soils. Journal of Geophysical Research 107: 1-22.         [ Links ]

13. Favier Dubois, C. 2007. Soil genesis related to medieval climatic fluctuations in southern Patagonia and Tierra del Fuego (Argentina): Chronological and paleoclimatic considerations. Quaternary International 162-163: 158- 165.         [ Links ]

14. Fiore, D. 2005. Pinturas corporales en el fin del mundo. Una introducción al arte visual Selk'nam y Yámana. Chungara 37: 109-127         [ Links ]

15. Frederiksen, P. 1988. Soils of Tierra del Fuego, a Satellite-based Land Survey Approach. Folia Geographica Danica 18: 1-159.         [ Links ]

16. Macphail, R.I, Crowther, J. 2007. Soil micromorphology, chemistry and magnetic susceptibility studies at Huizui (Yiluo region, Henan Province, northern China), with special focus on a typical Yangshao floor sequence. Bulletin of the Indo-Pacific Prehistory Association 27: 93-113.         [ Links ]

17. Maher, B. 1998. Magnetic properties of modern soils and Quaternary loessic paleosols: paleoclimatic implications. Palaeogeography Palaeoclimatology and Palaeoecology 137: 25-54.         [ Links ]

18. Maher, B.A., A. Alekseev y T. Alekseeva. 2003. Magnetic mineralogy of soils across the Russian Steppe: climatic dependence of pedogenic magnetite formation. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 201: 321-341.         [ Links ]

19. Marmet, E., Bina, M., Fedoroff, N. y Tabbagh, A. 1999. Relationships between Human Activity and the Magnetic Properties of Soils: A Case Study in the Medieval Site of Roissy-en-France. Archaeological Prospection 6: 161-170.         [ Links ]

20. Massone, M. 2004. Los cazadores después del hielo. Dirección de Bibliotecas, Archivos y Museos, 183 p., Santiago.         [ Links ]

21. Massone, M., Morello, F., Prieto, A., San Román, M., Martin, F. y Cárdenas, P. 2003. Sitios arqueológicos, restos de cetáceos y territorios locales Selk´nam en Bahía Inútil, Tierra del Fuego. Magallania 31: 45-59.         [ Links ]

22. Massone, M., Calás, E., Labarca, R. y Sierpe, V. 2007. Excavación de la cuadrícula nº 3 en el sitio Marazzi 2, desembocadura del río Torcido, Tierra del Fuego. Informe FONDECYT (inédito), Chile.         [ Links ]

23. McCulloch, R.D. y Bentley, M.J. 1998. Late glacial ice advances in the Strait of Magellan, southern Chile. Quaternary Science Reviews 17: 775-787.         [ Links ]

24. McCulloch, R.D. y Davies, S.J. 2001. Late-glacial and Holocene paleoenvironmental change in the central Strait of Magellan, southern Patagonia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 173: 143-173.         [ Links ]

25. McCulloch, R.D., Fogwill, C.J., Sugden, D.E., Bentley, M.J. y Kubik, P.W. 2005a. Chronology of the Last Glaciation in central Strait of Magellan and Bahía Inútil. Geografiska Annaler 87: 289-312.         [ Links ]

26. McCulloch, R.D., M.J. Bentley, R.M. Tipping y C.M. Clapperton. 2005b. Evidence for lateglacial ice dammed lakes in the central Strait of Magellan, southern Chile. Geografiska Annaler 87: 335-362.         [ Links ]

27. Mees, F. 1999. Distribution patterns of gypsum and kalistrontite in a dry lake basin of the southwestern Kalahari (Omongwa pan, Namibia). Earth Surface Processes and Landforms 24: 731-744.         [ Links ]

28. Morello, F., San Román, M., Seguel, R. y Martin, F. 1998. Excavación en el sitio Marazzi 2. Sector 2 – terraza superior (Río Torcido, Bahía Inútil). Primer avance. Anales del Instituto de la Patagonia, Serie Cs. Humanas 26: 119-126.

29. Morello, F., San Román, M. y Prieto, A. 2004. Informe de actividades de sondeo en el sitio Marazzi 2 sector 1 (río Torcido, Tierra del Fuego). Magallania 32: 233-238.         [ Links ]

30. Morello, F., Borrero, L.A., Torres, J., Massone, M., Arroyo, M., McCulloch, R. Calás, E., Lucero, M., Martínez, I. y Bahmondes, G. 2009. Evaluando el registro arqueológico de Tierra del Fuego durante el Holoceno temprano y medio: lo positivo de los balances negativos. En: Salemme, M. y Santiago, F. (Eds.), Arqueología de Patagonia: Una mirada desde el último confín. Editorial Utopías: 1031- 1048, Ushuaia.         [ Links ]

31. Morello, F., Borrero, L.A., Massone, M., Stern, C., García-Herbst, A., McCulloch, R., Arroyo- Kalin, M., Calás, E., Torres, J., Prieto, A., Martinez, I., Bahamonde, G., y Cárdenas, P. 2012. Hunter-gatherers, biogeographic barriers and the development of human settlement in Tierra del Fuego. Antiquity 86: 71–87.

32. Orgeira, M.J., Favier Dobois, C.M., Walther, A.M., y Vásquez, C.A. 2000. Magnetismo ambiental en sedimentos holocenos tardíos de bahía San Sebastián (Tierra del Fuego): impacto climático y/o ¿señal antrópica? Revista Cuaternario y Ciencias Ambientales 4: 71-79.         [ Links ]

33. Orgeira, M.J., Egli, R. y Compagnucci, R. 2011. A Quantitative model of magnetic Enhancement in loessic soils. En Earth´s magnetic Interior, IAGA special Sopron Book series Vol 1: 361-397, Netherlands.         [ Links ]

34. Ozán, I.L., French, C., Morello, F., Vásquez, C.A. y Luppo, T. 2015. Coastal occupations in Tierra del Fuego, southernmost South America: a geoarchaeological study of a Late Holocene hunter-gatherer context at Marazzi 2. En prensa.         [ Links ]

35. Pettijohn, F.J. 1983. Sedimentary Rocks. Harpercollins, 628 p., New York.         [ Links ]

36. Poch, R., Artieda, O., Herrero, J. y Lebedeva- Verba, M. 2010. Gypsic Features. En: Stoops, G., Marcelino V. y Mees F. (Eds.), Interpretation of Micromorphological features of soil and regoliths, Elsevier: 195-216, Amsterdam.         [ Links ]

37. Soil Survey Staff. 2010. Keys to Soil Taxonomy, 11th ed. USDA- Natural Resources Conservation Service: 346 p., Washington, DC.         [ Links ]

38. Stein, J.K 1992. Sediment Analysis of the British Camp Shell Midden. En Stein, J. (Ed.), Deciphering a Shell Midden. Academic Press Inc: 135-162, California.         [ Links ]

39. Stern, C. 2007. Holocene tephrochronology record of large explosive eruptions in the southernmost Patagonian Andes. Bulletin of Volcanology 70: 435-454.         [ Links ]

40. Stoops, G. 2003. Guidelines for Analysis and Description of Soil and Regolith Thin Sections, first ed. Soil Science Society of America Inc.: 720 p., Madison.         [ Links ]

41. Stoops, G., Marcelino, V. y Mees, F. 2010. Interpretation of Micromorphological features of soil and regoliths. Elsevier: 184 p., Amsterdam.         [ Links ]

Recibido: 2 de julio, 2014
Aceptado: 10 de enero, 2015

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