Metalurgia prehistórica

1. Introducción
2. Etapa premetalúrgica
3. Calcolítico
4. Edad del Bronce
5. Edad del Hierro
6. Metalurgia prehistórica: contextualización sociohistórica
7. Bibliografía

I- Introducción

A lo largo de la historia, desde su aparición en la Tierra, el ser humano se ha ayudado de instrumentos para modificar la naturaleza a su favor. En este sentido, la historia del hombre es una historia de la técnica, una historia en la que se ha buscado trasformar los elementos disponibles en el medio ambiente de modo que esta transformación hiciera la vida más sencilla. Desde muy tempranos momentos el hombre utilizó los elementos más disponibles a su alrededor: palos, piedras, pieles, huesos… elementos que podían ser trabajados, manipulados, para conseguir de ellos una efectividad, pero elementos que no necesitaban, en última instancia, de ninguna transformación íntima, ninguna modificación de sus propiedades estructurales. No es esto lo que ocurre con los metales. El metal, en su mayor parte, requiere para ser utilizado de una modificación trabajosa y compleja de las características en que lo hallamos en estado natural. La aparición de la metalurgia es un elemento reciente, visto desde la escala general de la historia, pero de tal importancia para el ser humano que no sería posible entender sin él el flujo de la historia ni, por supuesto, las sociedades contemporáneas. Así se ha considerado desde antiguo, hasta el punto de considerar su descubrimiento el hito que marca un antes y un después en las sociedades prehistóricas. En 1836 el danés C. J. Thomsen expone el Sistema de las Tres Edades para clasificar para el material prehistórico, propone que los materiales se dividan según provengan de la Edad de Piedra, de la Edad del Bronce o de la Edad del Hierro. Este sistema fue rápidamente aceptado por los investigadores y supuso un importante avance conceptual. Los artefactos prehistóricos podían ordenarse cronológicamente y, así, se proporcionaba un método eficaz para el estudio del pasado. Hoy día dicha clasificación, con modificaciones que no dejan de ser importantes, sigue vigente.

Sin embargo, y sin negar la importancia fundamental que la aparición del utillaje metálico tiene en la historia de un determinado grupo humano, no debemos caer en la idea, que hoy parecería ingenua, de que es esta innovación tecnológica la variable causal primaria de los radicales cambios que se suelen asociar a su aparición en el registro arqueológico. Haremos hincapié en esta idea más adelante.

II- Etapa Premetalúrgica

Existen evidencias de que el hombre prehistórico se vio atraído desde épocas tempranas por los minerales metálicos, en unos casos por su singularidad o belleza, como en el caso de la malaquita o azurita (ambos minerales de cobre), y en otros por su capacidad para utilizarlos en la decoración del cuerpo, tejidos o diversas superficies. Este último caso es del ocre, palabra genérica que designa diferentes óxidos de hierro, del que se verifica su utilización desde hace 300.000 años en Terra Amata, Niza y se encuentra muy frecuentemente asociado a yacimientos paleolíticos. Sabemos también de un temprano tratado térmico de estos elementos para acentuar su color.

El primer metal que se trabajó, sin duda por la facilidad de hacerlo, fue el cobre nativo. Las primeras evidencias de su trabajo las hallamos en el Tell de Sialk (Irán) y en Cayönü Tepesi (Anatolia), en tiempos del VIII al VII Milenio a C. El cobre nativo se puede trabajar en frío, por martillado, pero también se puede calentar para aumentar su maleabilidad y disminuir su fragilidad. Para esto último basta una temperatura de 200 a 300º C, lo que sin duda no era difícil de conseguir para los hombres de aquella época. Sin embargo, la fusión del cobre requiere de una temperatura de 1083º C la que no está claro si se consiguió antes de la reducción del mineral, que no necesita temperaturas tan elevadas. Lo que sí sabemos es que el cobre, nativo o mineral, se fundió y se introdujo en moldes ya en el V Milenio a C., tal como aparece en Susa..

También en la zona balcánica aparecen evidencias de cobre trabajado en frío (adornos de chapa) en la primera mitad del Vº Milenio a C.

Otros metales trabajados de manera premetalúrgica son el oro, que es fácil de trabajar por martillado a partir de las pepitas; el platino y la plata nativa, muy escasa en estado natural. Todos los anteriores asociados a trabajos de orfebrería. Y también el hierro nativo, asimismo muy raro, o el meteórico

Para algunos autores como Mohen es difícil admitir que la fusión del metal nativo, por las elevadas temperaturas que requiere, se haya conseguido antes que la reducción de los primeros minerales, menos exigentes en ese sentido.

III- Calcolítico

tradicionalmente se ha considerado la aparición de la metalurgia un como el hito que marca un antes y un después en la prehistoria, sin embargo, para algunos autores actuales la metalurgia sería una "innovación tecnológica relativa". Los autores justifican su opinión aludiendo a diferente aspectos. Uno de ellos es que una de las características tenidas como claves de la metalurgia, que es su asociación a la actividad minera, no es en absoluto una actividad nueva, de hecho se conocen actividades mineras asociadas al sílex o la obsidiana desde el paleolítico. Ni siquiera la manera de explotar en este momento varía mucho, la minería del calcolítico es muy similar a las anteriores. De hecho es, como la paleolítica, una operación superficial, que apenas araña la tierra con explotaciones de superficie.

Otro argumento es que la fundición del cobre no requiere ni mucho menos una tecnología excesivamente más compleja que la de la cerámica. Sabemos que en épocas neolíticas balcánicas se alcanzaban con facilidad temperaturas de 700º y que, contemporáneamente, en Mesopotamia se alcanzaban temperaturas de 800º e incluso 1.000º C; tendríamos así una pirotecnología suficientemente avanzada como para reducir óxidos y carbonatos de cobre, que exigen alcanzar los 1.000º C y menos si utilizamos fundentes.

Por último, los autores afirman que tampoco el horno metalúrgico fue una innovación transcendental dado que ya se conocía la vasija-horno que era capaz de soportar hasta 1.250º C.

Para Mohen, en cambio, sí se puede considerar al horno metalúrgico como una innovación esencial. Su principal característica es que gracias a la utilización de un soplete de boca o un fuelle se pueden alcanzar con facilidad los 1.100º C.

Mohen afirma que el horno metalúrgico es diferente de todos los demás, requiere atizar el fuego en unas condiciones reductoras que hacen incompatible el aporte de aire desde el exterior. Esto se puede conseguir de manera sencilla recubriendo con combustible el corazón incandescente donde se reduce el metal, pero es condición necesaria que el soplo de aire se dirija al combustible incandescente y no al mineral. Con esto se reducen fácilmente los óxidos de cobre, como la cuprita, o los carbonatos como la malaquita y la azurita. Además toda la operación se hace más simple si se utiliza un fundente como el óxido de hierro

Es casi seguro que las técnicas metalúrgicas se conocieran desde el VIIº al VIº Milenio a C. en la zona del Próximo Oriente, sin embargo, tuvieron un escaso impacto en la sociedad o economía de la época. Ya en el Vº Milenio a C. sí encontramos objetos metálicos que alcanzan su significación en contextos metalúrgicos plenos y, a finales del Vº y principios del IVº Milenio encontramos en el actual Irán centros especializados en la reducción del cobre.

Algo más adelante, en el IVº Milenio a C., el SE de Europa en su área balcánica entra en el Calcolítico. Ya anteriormente al 4.000 a C. encontramos hachas de la cultura de Gumelnitza de bronce fundido y con agujero de enmangue conseguido en un molde abierto, lo que denota un momento muy avanzado en el tratamiento del cobre. A partir de este momento la explosión de las culturas calcolíticas en este área europea es espectacular, de las cuales las más importantes son las de Vinça y Gumelnitza. A estas culturas se asocian explotaciones mineras de gran importancia como las de Ai Bunar. Consisten en trincheras excavadas a cielo abierto de entre 10 y 80 mts. de longitud y 2 y 20 mts de profundidad. También es importante la explotación minera de Rudna Glava, algo posterior a la anterior y de la que conocemos bastante bien el método utilizado en su explotación: mediante la colocación de hogueras se calentaba la superficie a explotar, esto hacía que aquella se calentara y rociándola inmediatamente con agua se conseguía un enfriado brusco que hacía que aparecieran grietas. En ellas se introducían picos de asta de ciervo con los que se desgajaban los bloques de mineral. Después estos bloques se desmenuzaban mediante martillos de piedra y morteros. En contraste con la buena información de la que disponemos sobre las operaciones de minería, sabemos poco de como se llevaba a cabo la reducción del mineral. Se hipotetiza que la causa de esto sea que la reducción del metal se llevaba a cabo en lugares especializados que aun no se han descubierto.

Otro foco a tener en cuenta en relación con el calcolítico se sitúa en la sur Península Ibérica a partir del IIIº Milenio a C., normalmente asociado a la cultura de Los Millares, aunque hoy se considera más extendido geográficamente. El fenómeno metalúrgico de este área se caracteriza por una limitada producción, existen pocos hallazgos pero procedentes de fundición de carbonatos y óxidos de cobre, parece que no se trabajó el cobre nativo, por lo que podemos hablar de una verdadera metalurgia. Parece que existió cierta especialización minera en algunos poblados, aunque esto es dudoso por el limitado número de trincheras encontradas en ellos. A diferencia de la zona balcánica, no existe total constancia de la existencia de un artesanado metalúrgico diferenciado, parece que en todos los poblados existe actividad metalúrgica y que esta era tendente al autoabastecimiento, no sobrepasando demasiado el ámbito familiar. Esto se puede afirmar solo a nivel general, dado que en el yacimiento de Los Millares se ha localizado un taller de trabajo del metal que podría hablar de cierta especialización, lo que a su vez se asociaría a una sociedad incipientemente jerarquizada.

Hasta aquí hemos querido hacer un repaso somero del nacimiento de la metalurgia en el Viejo Mundo, un siguiente paso sería el de la aparición de las aleaciones, que trataremos a continuación.

IV- Edad del Bronce

Las aleaciones cupríferas de la antigüedad se realizaban con elementos como el antimonio, el plomo o el arsénico pero, aunque la utilización de este último es bastante común en determinados momentos, las aleación reina es, sin duda la del cobre con estaño, es decir el bronce.

El arsénico podía asociarse al cobre mediante fusión o cementación, pero ambas son técnicas mal conocidas. La utilización del arsénico en su aleación con el cobre es bastante peligrosa por las emanaciones de gases que produce, sin embargo parece que los metalúrgicos prehistóricos tenían el proceso bien controlado.

Los mejores ejemplos de aleación de cobre con arsénico los hallamos en las espadas y puñales de Carnoët (Francia) de principios del IIº Milenio a C.

El estaño adquiere su valor metalúrgico por su asociación con el cobre. Añadiendo al cobre un 10% de estaño se obtienen varias ventajas en el material resultante como es disminuir la temperatura de fusión la obtención de un metal fundido de una gran fluidez y, por supuesto, la mayor dureza del bronce que del cobre. Sin embargo un exceso de estaño, más de un 13%, vuelve al bronce quebradizo lo que lo hace inservible para objetos utilitarios.

No se conoce a fondo ningún taller que refleje el proceso completo de la metalurgia del bronce, sin embargo sí conocemos los aspectos principales de dicha actividad.

Existían hornos metalúrgicos de reducción, como el israelí de Timma, que estuvo en uso desde el s. XIV al S. XII a C. Consistía en un horno semicircular, al final de una fosa, rodeado por piedras que conservaban el calor. Tenía una tobera que desembocaba a media altura del horno. Se aislaba del resto de la zanja por una pared de piedra y arcilla. Estaba cubierto por piedras que recogían el calor pero, a la vez, dejaban escapar el humo. En el fondo tenía una cubeta que recibía el material fusionado donde se enfriaba y formaba un lingote de cobre. Tanto la pared interna como la tobera estaban vitrificadas.

Por otro lado, encontramos hornos de refundición y preparación de las aleaciones. También en Timma, al lado de los de reducción, se encontraron de este último tipo. Consistían en una fosa que se llenaba con carbón, no tenían tobera alguna y la refundición del cobre se llevaba a cabo en un crisol. En otros lugares sí se han encontrado con tobera. Existen otros tipos cerrados, consistentes en una fosa con una tapa de arcilla que sirve de escudo térmico, la temperatura bajo ella podía llegar a los 1.200º C.

Las toberas son elementos comunes a los hornos de reducción y a los de refundición. Son una especie de embudo de arcilla que dirige el aire sobre el carbón incandescente, se les suele acoplar un fuelle o cañas a través de las cuales se puede soplar.

El crisol es el receptáculo que recibe el metal reducido o para refundir lingotes y obtener aleaciones, solían ser de piedra o más frecuentemente de arcilla.

Los moldes suelen ser abiertos, cerrados, monovalvos o bivalvos y solían elaborarse en arcilla, piedra o bronce. La mezcla de metal se introducía en ellos para darle forma. Cuando eran cerrados el objeto de metal se obtenía fracturando el molde.

Tras la refundición el objeto debía de seguir siendo trabajado, era necesario eliminar las rebabas, pulirlo y, en caso de que procediera, afilarlo.

La imposición del bronce hace que las armas sean cada vez más numerosas y más útiles para la guerra. El bronce conoció enormes éxitos con la aparición de los primeros grandes imperios como los orientales, el del Egipto faraónico, el de la Creta minoica o los reinos de Wessex, Armórica o Dinamarca. Sin embargo, la Edad del Bronce llevaba en su seno su propia contradicción, la dificultad de obtener suficientes cantidades de cobre o estaño llevó a muchas de estas sociedades a repetidas crisis. En ese sentido se ha interpretado, por ejemplo, la aparición de aleaciones terciarias, formadas por tres metales, donde el plomo va substituyendo progresivamente al estaño y haciendo disminuir poco a poco la calidad de los metales y, consecuentemente, de los artefactos fabricados.

V- Edad del Hierro

Los primeros en entrar en la Edad del Hierro fueron los hititas en el área de Palestina y solo fueron necesarios unos siglos para que a continuación lo hiciera todo el mundo antiguo. Aunque el trabajo del hierro es el más difícil de realizar de entre todos los metales, las posibilidades que ofrece, su mayor eficacia y la dificultad de abastecerse de cobre y estaño hicieron que el hierro substituyera a las labores asociadas al cobre de manera bastante rápida. Estas circunstancias estimularon el perfeccionamiento de la siderurgia, que llevaron a que en épocas prehistóricas se consiguieran temperaturas de hasta 1.300º C. El mineral de hierro es muy abundante en la tierra, supone el 5% del peso de la corteza terrestre, por lo que su aprovisionamiento no es difícil, pero sin embargo, son necesarios combustibles de una alta capacidad calorífica para su reducción, generalmente se utilizó el carbón vegetal.

Existen diferentes procedimientos para la obtención del metal de hierro. El primero, llamado procedimiento directo, se obtiene en horno de cubeta. La reducción se realiza a una temperatura menor que la de fusión (1536º C). Mediante este procedimiento se obtiene una mezcla de hierro y escoria que, tras un insistente martillado, nos proporciona un metal más o menos homogéneo. Así se obtiene el hierro dulce, muy puro (con menos de un 0’02 % de carbono), pero a la vez excesivamente dúctil y de escasa dureza. Si queremos aumentar esta lo podemos conseguir mediante su introducción en carbono, con lo que conseguimos un mayor nivel de carburación del metal, lo que aumenta la dureza. El hierro carburado no es otra cosa que el acero. El hierro se puede trabajar mecánicamente, es lo que se llama el forjado, método por el que se pueden conseguir artefactos de una gran variedad. También se puede tratar térmicamente de varias formas: a)- mediante el recocido, calentarlo y dejarlo enfriar lentamente, con lo que se obtiene una estructura de mayor equilibrio, b)- a través del templado, que consiste en enfriarlo bruscamente en agua lo que lo hace duro y fácil de afilar, aunque quebradizo y c)- por el método del revenido, que consiste en, tras el templado, volverlo a calentar y dejarlo enfriar lentamente, lo que hace disminuir su fragilidad.

Otro método general de trabajo del hierro es el indirecto, que se realiza en altos hornos y produce un metal fundido, que se puede llevar a moldes y tiene un alto porcentaje de carbono (de un 1’7% a un 6’7%). Este método de obtención del hiero colado no se conoció en Europa hasta el siglo XI-XII d C., pero se dominaba ya en China desde el IV a C. Antes de la revolución industrial el mejor metal de hierro era el damasquinado, que se fabricaba mediante varillas de hierro dulce y hierro carburado soldadas y martilladas conjuntamente, dando como resultado un material que aúna flexibilidad, resistencia y dureza.

La Edad del Hierro comienza a finales del IIº Milenio a C. y el conocimiento del carburado fue decisivo en su expansión. El conocimiento de la siderurgia se extendió rápidamente por el Próximo Oriente, Chipre y el Egeo y, en algunos siglos se hizo asidua en Europa, gracias a la abundancia de hierro que existía en esta y a los

numerosos bosques que posibilitaban la obtención de grandes cantidades del carbón vegetal necesario para su tratamiento. La colonización griega y fenicia hizo que el hierro se difundiera rápido por la Península Ibérica, el norte de Africa y, seguramente, por la fachada atlántica, alcanzando su apogeo en el mundo celta donde se integra en los objetos de la vida cotidiana. El bronce, de todos modos, se sigue utilizando con fines decorativos

VI- Metalurgia Prehistórica: contextualización sociohistórica

Para finalizar nos gustaría hacer unas consideraciones en relación al metal, la metalurgia y su consideración como innovación tecnológica.

En primer lugar queremos señalar la actual inadecuación de la idea de la metalurgia del cobre como motor del proceso civilizador. Esta conceptualización popularizada por G. Childe no se puede sostener ya hoy en día vistos los resultados de la investigación más recientes del registro arqueológico. Hay varias cosas en su contra: a)- muchos de los rasgos de la nueva situación de creciente complejidad social que acompaña a la aparición del metal, en las diferentes culturas en que surge, son anteriores cronológicamente al mismo metal, b)- las primeras herramientas metálicas tienen una utilidad práctica muy limitada y c)- no se evidencian ritmos sostenidos en el proceso de desarrollo del fenómeno metalúrgico.

Parece que los procesos de complejización social relacionados con los fenómenos calcolíticos son debidos a, por un lado, incrementos de la producción de algunos grupos humanos que, a su vez, conducen a la aparición de sociedades de jefaturas incipientes o plenas y, de otro lado, al incremento de las relaciones interculturales, sin entender esto último de una manera difusionista. En este contexto la metalurgia debe de ser entendida como parte de un proceso general de complejización social, más que como un motor causal. Desde esta óptica los objetos de metal se consideran como bienes de prestigio asociadas a esas jefaturas incipientes más que

como instrumentos utilitarios. Así, por ejemplo, la producción metálica de Vinça, con gran cantidad de herramientas y adornos y pocas armas, manifiesta, tras el estudio de las huellas de uso, que este fue muy escaso. Estos objetos no tenían una finalidad utilitaria, quizá solo se utilizarán a la hora de realizar los enterramientos. Su finalidad se entiende mejor si la contemplamos desde la óptica de la ostentación.

Por otro lado quisiéramos señalar que tampoco es sostenible la teoría difusionista "ex oriente lux", defendida así mismo por G. Childe. Este afirmaba que la civilización y el metal con ella provenían del Próximo Oriente y que se había producido un proceso de difusión cultural desde aquellas sociedades complejas primeras. Hoy, gracias al ajuste de las fechas por radiocarbono y al mejor conocimiento del registro arqueológico, se sostiene mejor una posición poligenista. Según ella el fenómeno metalúrgico surgiría primeramente en el Próximo Oriente, en un segundo momento en la Europa Balcánica y, finalmente, en el sur de la Península Ibérica, pero en todos los casos de manera una independiente de la otra. Además en todos los casos se hallaban en zonas ricas en cobre de fácil explotación, con al menos cierto grado de complejización social y especialización, con relaciones comerciales lejanas de objetos de prestigio y, sobre todo con unas circunstancias que garantizaban la recepción favorable, al menos por parte de un grupo privilegiado, de la innovación. Quizá un modelo difusionista se ajustara mejor a la expansión de la siderurgia.

Por último señalaríamos la dificultad existente a la hora de establecer secuencias típicas en el desarrollo de la metalurgia. Por ejemplo Renfrew, siguiendo a T. Wertime, propone un modelo de desarrollo de las primeras metalurgias, seguirían las siguientes fases:

1. Utilización del cobre nativo
2. Martilleo en frío del cobre nativo.
3. Calentamiento del cobre nativo.
4. Fusión del cobre a partir del mineral.
5. Colado del cobre en un molde abierto.
6. Molde de núcleo y uso del molde en dos piezas.
7. Aleación con arsénico o con estaño.
8. Moldeo mediante la técnica de la cera perdida.

Para otros autores este tipo de modelos de desarrollo es criticable en la medida en que no se pueden aplicar a muchos casos, como es el del desarrollo de la metalurgia en el Nuevo Mundo, o el del Africa Ecuatorial, donde se conoció el hierro ya en el siglo IV a C, antes que los demás metales.

VII- Bibliografía

-Delibes, G. y Fernández-Miranda, M: Los orígenes de la Civilización. El Calcolítico en el Viejo Mundo. Ed Síntesis, Madrid, 1993.

-Mohen, J.P.: Metalurgia Prehistórica. Introducción a la Paleometalurgia. Ed. Masson, Barcelona, 1992

-Renfrew, C.: El Alba de la Civilización. La Revolución del Radiocarbono y la Europa Prehistórica. Ed. Itsmo, Madrid, 1986

-Renfrew, C. y Bahn, P.: Arqueología. Teorías, Métodos y Prácticas. Ed. Akal, Madrid, 1993

Autor:

José Mª San Román Sevillano

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