Estudio científico de los objetos de metalde Ingapirca (Ecuador)

Andrés ESCALERA UREÑA

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Los objetos de metal presentadosen este trabajo procedende lasexcavacionesque la Misión ArqueológicaEspañola, dirigida por eldoctor JoséAlcina Franch, realizó en Ingapirca <Ecuador) duranteJas campañasde 1974 y 1975. El estudio cíe estos objetos ha ~;idollevado a cabo dentro de un programa de colaboraciónentre el De-partamentode Antropologíay Etnologíade América,de la UniversidadComplutense,y el Laboratorio del Instituto de Conservacióny Res-tauraciónde Obrasde Arte (ICROA), de Madrid.

Ingapirca estásituadoal sur de la sierraandinaecuatoriana,en e]valle de Cañar, a una altura de 3.200 ni. El yacimiento,próximo alactual pueblo de Ingapirca, es extraordinariamenteextenso,encon-trándoseabundantesrestos arqueológicosen toda la zona. Las exca-vacionesse realizaron principalmenteen los sectoresdenominados«El Castillo»> «Pilaloma» y «La Condamine»,en los cuales se hallanimportantesconjuntos arquitectónicos,entre los que sobresale«ElCastillo» —monumentotípicamenteincaico—, que da nombreal pri-mero de estossectores.

Las fechasobtenidaspor carbono14 para diferenteslugares exca-vadossitúan la ocupación de Ingapirca desde el 900 d. C. hasta el1400 d. C., dataciónque probablementepuedearnpliarseen los dossentidos,hastael siglo vii d. C., por un lado> y hastala llegadade losespañoles,por otro (Alcina, 1978). Estas fechasse encuadranen elPeriodo de Integración,duranteel cual se desarrollóes este árealacultura Cashaloma(cañan),con unafasefinal de dominacióninca in-mediatamenteanterior a la llegadade los españoles,

Nos interesadestacarel hecho de la ocupaciónde estelugar porpoblacionesculturalmentedistintas, queen algún momentocoexistie-

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ran: la cañan,a la que se debela ocupaciónmás larga del sitio y ala que parecencorresponderla mayoría de los restos culturales>yla inca> a la que le perteneceuna parte destacablede las construccio-nes arquitectónicas,si bien supusoun período de tiempo muy breve,Muchos de los materiales recogidos plantean, por tanto, el problemade su asignación a una u otra cultura> y aun habría que tener encuentaque posiblementealgunosde esosmaterialespertenecena laépoca colonial; lo cual ha sido uno de los principales motivos quenos han inducido a realizar el presentetrabajo.

Las piezasmetálicasque hemosanalizadoestáncompuestasfunda-mentalmentede cobre.La mayoríade ellas procedende enterramien-tos localizadosen los sectoresde «Pilaloma»y «La Condamine»du-rante las excavacionesde los edificios, El conjuntomásimportantedeobjetosforma pai-te de los ajuaresfunerariosasociadosa los cuerposde la Tumba 1 de ~<Pilaloma»,un entierrocolectivo de once personas.Se han recogido otras piezasde ajuaren diversosenterramientosdelsector de «La Condamine».Estosobjetosde carácterfunerario tienenuna función ornamental,pues a ninguno se le ha podido asignarlacondición de utensilio. Contamostambién con otras varias piezasha-lladas sin asociar a enterramientosen las distintaszonasexcavadas,asícomo con algunasencontradasen superficie.

Nuestrosestudioshan partido de análisis espectrográficoscuanti-tativos, que permiten determinarla composiciónde los objetos,y deanálisis metalográficos,que nos dan a conocersu estructuray, portanto> la técnicametalúrgicaempleadaen su fabricación.Al comenzardichos análisisnos planteamosel comprobarsi los objetosmetálicospresentano no característicashomogéneas,Dado que, como hemosvisto> la zona de Ingapirca estuvo ocupadapor culturas diferentes,nuestrointerés se centra,como más arriba se apuntó,en poder infe-rir de los resultadosde esosanálisis si los metalesprocedende unamisma y única fuente o, por el contrario, de fuentesdiversas>ya seade aprovisionamientode la materiaprima —el cobre—, ya sea comoobjetosacabados,así como tambiénsi las técnicasmetalúrgicasvaríande unosa otros; parapoder precisarcon ello si su procedenciacultu-ral es unao múltiple, estableciendocomparacionesa la vez con datosobtenidosde la literaturaexistentesobreel tema.

Tropezamosen este punto con una dificultad> y es que> si biennuestrosresultadosanalíticos son válidos en si mismos, no siempreson comparablescon análisis similares,debidoa la pocabibliografíaa nuestradisposición.En efecto, a pesardel gran desarrolloque al-canzóla metalurgiaen la América prehispánica,no son muy abundan-tes los estudiossobreobjetos de cobre americanos>ya que la ampliautilización que se hizo de los metalespreciosos—oro, plata o sus

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aleacionescon cobre— ha dado lugar a que la mayoría de las inves-tigacionesse hayandirigido al conocimientode la orfebrería,

En Colombia y Perú, regiones vecinas a Ecuador, el oro es unmetal muy abundante,y precisamenteel primero que empezóa utili-zarse En Colombia el empleo del oro tuvo unaextraordinariaimpontancia, llegando las culturas calima, tolima y quiinbaya, entreotras,a un gran perfeccionamientotécnico(Root, 1961). En Perú> aunqueeloro fue el primer metal trabajado,también el uso del cobre estuvoampliamenteextendido,habiéndoseencontradogran cantidadde uten-silios y ornamentosde este metal procedentesde áreasy épocasdi-versas.Los estudiosrealizadossobrepiezasde cobreperuanashalladasen la costasur (Root, 1949)o en la costanorte—estasúltimas corres-ponden,en general>a la cultura moche—(Patterson,1971) han dadointeresantesresultadosque, lamentablemente,no podemosutilizarcon fines comparativosen lo que se refiere a la composiciónde laspiezas,porque es grandela distanciaespacial y temporal entre éstasy las queson objeto de nuestro estudio>es decir, las procedentesdeIngapirca.

Ecuador,región intermediaentre Colombiay Perú,permanececasipor completo desconocido.Muy pocosson los estudiossobreobjetosde metal ecuatorianos,y los realizadosse hanencaminadoen generalal análisis de los metalespreciosos>oro> plata y platino, principal-menteprovenientesde la provincia de Esmeraldas.Destacanpor suimportancialos estudiosefectuadospor Eergsde(1937 y 1938) sobrepiezas esmeraldeñasde oro, plata, platino y cobre. Los estudios deRivet y Arsandaux (1946) referidos a metalesdiversos de distintaspartesde América, y en los que se incluyen los de Ecuador>se basanfundamentalmenteen el contenido en estaño, sin considerar apenasotros elementosque, aunqueaparezcancomo impurezas,puedenserocasionalmentemuy significativos, ya que a veces indican cambiosevidentes en la composición. Todavía se puede citai- algún trabajomás sobre orfebrería (Zevallos, 1965); con todo, no disponemosdesuficientesdatosrespectoa objetosde cobreecuatorianos,lo quehaceque los qbtenidospor nosotrosmerezcanser consideradosno sólo enel casoconcretode Ingapirca,sino tambiénparasu posibleutilizacióncomparativacon otros análisisquepuedanrealizarseen el futuro,

El alto grado de humedad,debido al intenso régimen de lluviasde aquel área geográfica,ha dado lugar a una fuerte corrosión delmetal que se obtuvo en las excavacionesde Ingapirca,el cual presentaen muchos casosun mal estado de conservación.A este procesodedegradaciónha contribuido, indudablementede manera importante,la misma descomposiciónde los cadáveressobre los cuales estabancolocadosla mayoría de los objetos; todo esto ha originado en oca-sionesla total desapariciónde algunaspiezas,de las que no se aprecio

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más que la manchaverde dejadapor ellas en la tierra. En un primerexamenvisual comprobamosque el estado de conservaciónvariabade unasa otras piezas: así> mientrasque aquellasde mayor tamañoy más gruesasestabanrelativamentebien conservadasy con pátinasestables,las más pequeñas>y en especial las de menor espesorohuecas,presentabanuna Fase de corrosiónmuy avanzada,careciendocasi totalmentede núcleo metálico. Debido a esto> seeliminaron todosaquellos objetos que, por estar muy mineralizados,no nos daríantinos resultadosequiparablesal resto.

De casi un centenarde piezasllevadasal ICROA, se seleccionaronfinalmente sesenta,quehansido las sometidasa análisis.Puestoqueel númerode objetosera bastantegrande>para una mayor facilidadoperativa>los hemosdividido en tresgruposgenéricos>segúnsuformay finalidad: aros, adornosy agujasy tupos; gruposque se estudianpor separado>aunqueestableciendocomparacionesentre los resulta-dos parciales.

OnsEnvácToNusTÉcNIcAS

Paraestudiarexhaustivamentelos objetosarqueológicosde metal,es necesariopartir de unos buenos análisis que nos aportendatossobre su composición,tanto con respectoa los elementosllamadosmayoresconstituyentes>que son los queconfiguran la aleación,cornocon respectoa los elementosque aparecenen el orden de impurezasy trazas,el conocimientode cuyas proporcionesexactasnos ofrecerá(sin embargo>no siemprede maneratotal) datos acercadel la meta-lurgia> fuentesde las que procedenlas menas,etc. Esta es la razónpor la quenosotroshemosabordadoun trabajo de tipo analítico.

1. Análisis espectrográficos

Toma de muestras—Unavez elegidosy agrupadoslos objetos,elprimer paso del procesoanalítico es realizar un muestreoaleatoriosobrecadaobjeto> quenos dé una imagenrepresentativadel conjuntode la masametálica de cada pieza.En el presentecasola realizacióndel muestreoofrecíalas siguientespeculiaridades.Primero,al tratarsede piezas de reducido volumen, pocasmuestraseran necesariasparaobtenerunavisión suficientementerepresentativadel conjunto,ya quelas pequeñasdimensionesde las piezashacensuponerunagran ho-mogeneidadde la masametálica y a la vez facilitan relativamentela

Ejemplo importantesobre los resultadosobtenidos con estudios técnicossobremetalesarqueológicosson los realizadospor Gettens (1969>.

Estudio cienti fico de los objetosde ¡neta! de Ingapi¡-ca (Ecuado,-) 23

elección del lugar para la torna de dichas muestras.Pero> segundo,por otro lado, el pOcO Pesoy tamaño de las piezas exige un grancuidado para la torna de muestras,porque es premisafundamentalrespetarla integridad de la pieza y evitar su destrucciónaunparcial.

Como se indicó más arriba, casi todas las piezasestabanbastantedegradadas>con gran cantidad de productos de corrosión en super-ficie, los cualesno puedende ninguna maneraincluirse dentro de lamuestra>pues,al formarsedichosproductospor contactoconla tierra>incorporan muchoselementosde ésta a la composiciónde las capassuperficiales.Por tanto, si se incluyeran las pátinasen las muestras,los análisis darían lugar a interpretacioneserróneas,a causade quelas analogíasse estableceríanno entrelos mismos objetos,sino entrelos lugares en que fueron enterrados,Por esto las muestras se hantomado únicamentedel metal puro y exento de pátinay productosdecorrosión.

Para la obtenciónde muestrasse ha utilizado un pequeñotaladrode mano,con una brocade acero-vanadiode 1 mm. de grueso,extra-yéndosemedianteél unas limadurasque> recogidas>son trasladadasaviales de vidrio y numeradas.La cantidad de metal así conseguidade cadapiezaoscila alrededorde 20 mg. Se tomabanen generalmues-trasde dos lugaresdiferentesdel objeto, mezclándoseposteriormente.El agujerito efectuadoen el objeto se tapa con cera,coloreadaigualque la pieza; así se evita quepor estasperforacionespenetrenfocosde corrosión en el núcleo de la pieza,ya estabilizadacon el medioque la rodea,

Las muestras,unavez desengrasadas,se pesanen una balanzaana-litica en proporcionesde 10 mg.± 0,1 mg.; tras lo cual cada unadeellas se deposita>junto con 20 mg. de grafito de purezaespeetrográ-fica, en la excavaciónde un electrodode grafito, también de purezaespectrográfica2 Desdeel principio de la operaciónse evita el contac-to de la muestra>el grafito y los electrodoscon las manoso con cual-quier objeto que puedaañadirlesalguna contaminación.

Equipo—Actualmenteel Laboratorio del ICROA dispone de unequipo espectrográficode API modelo SpectrographicAnalyzer, pro-visto de red de difracción. El equipo está construidocon un montaje«Wadswort» modificado> con una distancia focal de 0,855 ni. y unared de 960 líneaspor milímetros. El equipo tiene en el primer ordenuna dispersión recíprocade 6,08 A/mm., mientrasque la dispersiónen el segundoorden esde 12,16A/mm, La rendija primaria estáfijadaen 20 micras.Se trabajanormalmenteen el segundoorden con longi-tudesde ondacomprendidasentre2.250y 4.650 Angstréms.

2 Los electrodosestán fabricados por JohnsonMatthey Ouemicajs Llinited.Londres,Modelo JM-21-25.

24 AndrésEscaleraUreña y M» Angelesflan-luso Pérez

Método—Loselectrodosde grafito conla muestrason depositadosen una placa de acero con orificios numerados>que se calienta a400” C durantediez minutos paraeliminar cualquier restode materiaorgánicaque en el momento de la ignición formaríagases,los cualespodríanproyectarpartede la muestra.

Posteriormentese fija cadaelectrodoen la cámarade excitaciónfrente a otro electrodode grafito. Se hacesaltarunacorrientede arcoa 10 amperios durantedos minutos aproximadamentehastaque seconsumetotalmentela muestra.Paralelamentese hanpreparadootroselectrodoscon muestraspatrón de la ~<National Bureauof Standards»elegidos de unacomposiciónlo más parecidaposible a fas muestrasproblema.De esta forma se eliminan errores,ya que la manipulaciónes idéntica para la muestraproblema y la muestrapatrón> y cadalínea espectrográficadel problemase puede comprobary recalibrarconel patrónsobrela mismapelícula.

El espectrose recogeen una película Kodak «SpectrumAnalysisNY 1» de 36 mm., la cual se revela durantetresminutos con revela-dor D-19.

La lectura de la películase hacecon un comparadorque aumentagrandementeel espectroy ala vez lo comparaconunapelículapatrón.El análisis cuantitativose efectúamediantemediciónde altura de laslíneas del espectro.

Precisión de los andlisis,—Cadaanálisisseha hechopor duplicado>dándosecomo resultadofinal la media.La precisión de los resultadosvaria según la concentraciónde los elementos.Se ha realizado el

cálculo de errores aplicando la fórmula: E — — y ~ siendo:y

«y», la media de los valoresestudiados,e «y», cadavalor estudiado.Paralos mayoresconstituyentes>el error es de ±3 por 100, siendo

del ±20 por 100 para los elementosminoritarios o trazas.

2. AnálisIs metalagráficos

Para realizar estos análisis, se tomaron nuevasmuestrasde losobjetosconsideradosmás representativosy de los que a la vez eraposible obtenerlassin alterar su forma. Las muestrasmetalográficasconseguidasseincluyeron en unaresmatermoplásticay, unavez puli-das, se observaronal microscopio> primero sin atacarpor reactivosmetalográficosy posteriormenteatacadas,a fin de poner de manifiestosus estructuras.Como equipo óptico se ha utilizado un microscopio«Zetopan-Pol»,de Reitcher, con accesoriospara luz reflejada, campooscuroy cámarafotoautomáticade 35 mm.

Estudio científico de los objetosde ¡neta! de Ingapirca (Ecuador) 25

INTERPRETACIÓNDE LOS RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS

Consideremoslas tablasnúmeros1, 2 y 3, en las cualesse exponenlos resultadosde los análisisespectrográficos.Vemos quelas muestrasanalizadas forman un conjunto homogéneo, pues los elementos seagrupandentro de unos limites relativamenteestrechos.En general,se puedeobservarque, con algunaseñaladaexcepciónde la queya sehablará,nos encontramoscon objetos construidoscon cobre de unacierta pureza, pero apreciándoseun alto contenidoen arsénico.

Las cantidadesde cobrevarian desde78,6 por 100hasta99>1 por 100,el porcentajemás alto; pero sólo hay tres objetosquecontinen can-tidadesmenoresal 94 por 100: dos tupos,que tienenestaño(P-M-58y P-M-46), y un adorno(LC-M-6), quecontienegran cantidadde hierro.En el resto de los objetos las cantidadesde cobre varian muy poco>entreel 94 por 100 y el 100 por 100.

En el cuadro número 1 se señala la concentraciónde cobre enrelación con el númerode objetos,Se observacómo los objetospre-sentanconcentracionessimilares, quedando>no obstante,netamenteaisladoslos tres señaladosanteriormente.

Otro elementoque se encuentraen una concentraciónrelativamentealta es el arsénico>aunqueseaya como menor constituyentey aun queen muchoscasoscomo simple impureza.Excepto un objeto —precisa-menteel tupo, que tiene más estaño(P-M-46)—, el resto de los objetostienen arsénicoy en concentracionesabundantes.En el cuadronúme-ro 2 estánrepresentadoslos contenidosde este elemento,los cualesse distribuyenordenadamentesegúnla curva de Gauss.El alto conte-nido en arsénicoindica que se han empleado minerales de cobrearsenicales,pudiéndose,por tanto, separar,puestoqueno forma> evi-dentemente,parte del conjunto aquel objeto en el que no se ha de-tectadoesteelemento.Los cobresarsenicales,cuandoson refundidos>pierdenarsénicopor volatilización; esto explicaríaque disminuyaenalgunaspiezasla concentraciónde arsénico.En efecto, algunaspiezascon menor contenido en arsénicopuedenprocederde la refundiciónde objetos o fragmentos metálicos desechadosy así utilizados denuevo.

El tercer elemento en orden de importanciaen cuanto a su con-centraciónes el hierro. En el cuadronúmero 1 se ve el diagramadelos porcentajesdel hierro, quese distribuyennormalmentesegúnunacurva de Gauss.Todos los objetosanalizadoscontienenhierro, perogeneralmenteen una concentraciónmuy baja> excepto uno que sedestacaclaramentedel conjunto. Se trata de] adornoLC-M-6, del cualya hemos visto que su porcentajede cobre (78>5 por 100) es muyinferior al resto.

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Se ha hechotambién diagramade barraspara el estaño(cuadronú-mero 2). En la mayoríade las piezasel estañoo no ha sido detectadoo se encuentraen una proporción que apenasentra dentro de loslímites de la derectabilidad,salvo los dos objetos (P-M-46 y P-M-48)que podemosconsiderarsin duda como broncesy, por tanto> total-mentediferentesa las demáspiezas,

La distribución de los porcentajescon que aparecenlos elementosdetectados>exceptuadoel cobre, se muestraen el cuadronúmero 3.Ya se hancomentadoalgunoscasosen los que la concentraciónde unelementodestacaostensiblementedel resto. En estamisma línea> con-sideremosahora el zinc> el cual se ha detectadosólo en un objeto(P-M-58) de los ya mencionadosanteriormentepor su alto contenidoen estaño.

El oro se encuentraen los objetosen proporción muy baja> llegan-do a no detectarseen alguno.La plata ha sido detectadaen todos losobjetos analizados>dandoen algunos de ellos (tablas números 1, 2y 3) proporcionesrealmentealtas. Al analizareste elementonos en-contramoscon un obstáculoinsalvable>ya queel espectrode la plataes muy pobre en líneas,por lo quesólo se hanpodido leer las corres-pondientesa 3280,68y 3382,89 A, con las cualesúnicamentese detec-tan concentracionesinferiores al 0,02 por 100. Paraconcentracionesentre el 0,02 por 100 y el 3 por 100 no existen líneas analíticasennuestro intervalo de trabajo del espectrode la plata, por lo quepara esosvaloreshemos tenido que poner en la tabla la indicación> 0,02 por 100.

De todo lo cual se concluyeque la poca precisión en la detectabi-lidad de la plata, nos lleva aconsiderarsu porcentajecomo un conte-nido errático, sin que esto se puedaatribuir a algún hecho concreto,

El silicio apareceen concentracionesrelativamentealtas; su proce-dencia será con probabilidad la ganga del mineral, a causa de untratamientometalú¡-gicopoco eficaz, aunquetambiénpuedeprocederde los crisoles de ardua utilizados para fundir el metal.

El fósforo y el aluminio se encuentranen proporcionesmuy simi-lares. Entre 1 por 100 y 0>1 por 100 en los porcentajesmayores>si-guiendo despuéslas proporcionescomprendidasentre 0,1 y 0,01 por100. Se ha efectuadola relación de concentracionesPIAl; exceptounvalor errático de 30, el conjunto gira en torno a la unidad,con unamedia de 1,61; es decir, de una proporción en peso de 3 cíe fósforoa 2 de aluminio> ya que sus pesosatónicos son parecidos,lo quepareceindicar que los mineralesempleadosprocedende una fuenteen la queel fósforo y el aluminio se encuentranformandocompuestosen esta proporción aproximadamente.En efecto, los fosfatosde alu-minio hidratados[PO4AI>(QH)3- 1-LO] suelen formar parte de algunosmineralesde cobre; ahorabien, en estecaso la proporciónP/AI seria

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de 1:2. Por lo que cabela posibilidad de queel contenidoen fósforoseamayor debido a unaacción intencionada>ya que en la metalurgiaprimitiva es frecuente la adición de cenizas de huesos>muy ricos enfósforo> para que actúencomo fluidificante (Smith, 1965).

Las proporciones de antimonio y níquel se encuentranentre el1 por 100 y el 0,01 por 100, siendo mayor el número de objetos conmás porcentaje<le níquel que de antimonio. El LC-M-9 contiene 1,2por 100 de níquel> porcentajebastantesuperioral restode los objetos,En cuantoal antimonio,hay trespiezasen las queno se ha detectado,uno de los cuales es el P-M-46, ya citado por su notable contenidoen estaño.

Del resto de los elementosanalizados,el manganesoy el bismutose encuentranen porcentajesmuy similares y con una distribuciónestadísticacon concentracionesmáximas entre 0,1 por 100 y 0,01por 100. Igualmenteel boro y el calcio sehan detectadoen concentra-ciones muy bajas, del mismo orden para ambas,entre 0,01 y 0,001por 100.

El conjunto de los objetos estudiadosha sido dividido en tresgrupos: aros,agujasy tupos,y adornos,que a continuaciónveremospor separado.

ARos

Se han analizadoun total de 33 aros,cuyos resultadosse exponenen la tabla número 1. En el cuadro número 4 están representadoslos elementosmenoresy trazasen porcentajecon respectoa la con-centración.

Sólo un aro (LC-M-7) procedede un enterramientodel sector de«La Condamine» mientras que los 32 restantesse recogieron en laTumba 1 de «Pilaloma». El tamaño de estos aros varía desde undiámetrode 2 cm, el máspequeñoa 12,5 cm. el másgrande.El grosordel aro aumentacon el tamaño; así> entre 2 y 6 cm. de diámetrohay17 aros con un grosor entre 0>3 y 0,4 cm.> los otros 16 tienen un diá-metro de 8 a 12,5 cm., con un grosor de 0,5 a 0,8 cm.

En la tablanúmero1 estánpuestosen orden decrecientede tamaño.El cobre oscila entre 95 por 100 y 99 por 100 de concentración,for-mandoun grupo homogéneo.En el cuadronúmero4 se ve la distri-bución de los elementossegúnla concentración,apreciándosealgunasdiferencias.El estañoen el 30,3 por 100 de los objetos no se ha de-tectado,mientrasque para el 48,5 por 100 de las piezasda una con-centraciónde 0,1 por 100 a 0,01 por 100; sin embargo,esta variaciónen el contenidodel estañono pareceser significativa, ya que no estáen relación con objetos determinados,ni con otros elementos;además,

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hay que tener en cuentaque las concentracionesencontradasde esteelementoson realmentepoco importantes.

El estudiode los datos obtenidosnos lleva a dividir estegrupo endos series,segúnel tamañode los aros; en el primero se incluyenaquellosconun diámetrode 8 a 12 cm., y en el segundo,los quemidende 2a 6 cm. Comprobamosasí que las diferenciasen las concentracio-nes se distribuyen según el tamaño de las piezas.En la segundadelas series se handetectadotodos los elementosen los 17 aros,corres-pondiéndolesa la vez los porcentajesmás altos; por el contrario, enlos aros de la primera serievarios elementosno se han detectadoenmuchoscasos,como sucedecon el hierro, aluminio, magnesio>fósforoy manganeso,y los elementospresentesse encuentranen concentra-cionesmásbajasquelos de la otra serie.

A pesarde las diferenciasde composiciónde estos objetos>pode-mos decir, sin embargo,quehay gran similitud entre todos ellos, loque nos lleva a deducir que el metal con que fueron hechostiene entodos los casos la misma procedencia,y las variaciones señaladaspuedendeberseal procesode fabricación.

Debido a la homogeneidadde composición del grupo de los aros>que es a la vez el que cuentacon mayor númerode piezas,tomaremoslos porcentajesmediosdeterminadosparacadauno de los elementosdetectados,como los valoresmediosnormales,a efectos de compara-ción con el restode los objetos,

Se ha hechoun pulido metalográficoa unamuestradel aro P-M-44.La fotomicrografíanos muestraunapátina con corrosiónintercrista-lina profundacon abundanteporosidaden la masadel metal queprue-ba un tratamiento metalúrgico poco eficaz. Atacada la probetaconreactivos inetalográficos, ha dado una estructuradendrítica; en lafotomicrografía número 1 (LÁMINA 1 A) vemos que es una estructurade coladao fundición, observándose,sin embargo,que las dentritasestándeformadas,lo que indica que tuvo quesersometidaa un pro-cesoposterior de forja.

En la fotomicrografíaa 700 aumentos>se ponede manifiestounaestructuracristalina del cobre> en fase &, con los cristales rodeadosde óxido cuproso,por Palta de desoxigenacióndurantela colada.

En el diagramade constitución de las aleacionescobre-arsénico,tomando el porcentaje de arsénico e interpolándolo en el diagrama,se obtiene una temperaturade fusión de 950~ C aproximadamente(Graves, 1966).

ADORNOS

En estegrupo tenemos13 piezasde diversanaturaleza: cascabeles,arandelas,una placa, etc., hallados en su mayoríaen la Tumba 1 de

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~‘Pilaloma~, sólo tres de ellos proceden de zonas de excavación de«La Condamine»(tabla número2).

En general,su estadode conservaciónes malo> aunquetodas con-servan núcleo metálico. De estegrupo se ha eliminado una nariguerade cobre con una lámina de plata en superficie; los resultados delanálisis de estapieza se incluyen en el cuadronúmero 3, pero> debidoasugran contenidoen plata,seha descartadodel conjuntopara,en sumomento,estudiarlay conocersu técnica de fabricación.

La composiciónde estostrece objetosno presentagrandesdiferen-cias entre unos y otros. Como en el grupo anterior, el número depiezasen las que el estañono se ha detectadose separade aquellasotrasen las queesteelementoestáen unaconcentraciónde OJ por 100a 0,001 por 100, pero no parecetener relación con hechosconcretos>ya que tocamosen muchoscasoslos límites de la detectabilidad.Enel cuadronúmero5> se observauna distribución del estaño,en el queun 46,1 por 100 de los objetosno contieneeste elemento.

En los cascabelesel porcentajede arsénicoes inferior al restode los otros objetos, en líneas generales,y con unas concentracionesen límites muy estrechosde 1 por 100 al 0>7 por 100; en los demásadornos este porcentaje es diferente> siendo algo más alto; puedesuponersequeestasvariacionesson consecuenciadel procesode ma-nufactura.

Considerandoel conjunto,el arsénicose encuentraen proporcionesrelativamentealtas> al igual que sucedecon los aros.

Destacancon notablesdiferenciaslos objetoshalladosen «La Con-damine»,sobretodo el LC-M-6, que es un fragmentometálico,posible-menteun gancho,cuyo contenido en hierro> 18,45 por 100, lo distin-guede la totalidad de las piezasestudiadas.Consecuentemente,habráque separarlodel conjunto, ya que su fabricación y/o las materiasprimas con que fue hecho son diferentes.Pareceser que la cantidadde hierro es intencionada>ya que no es lógico pensarque un porcen-taje en hierro tan elevadose debaa un hecho accidentalen la manu-factura. Por otro lado, las concentracionesde hierro encontradasenel resto de las piezasnos confirman la ausenciade este metal comoimpureza de las menas que se utilizaron. Los datos manejadosde-muestranla ausenciade la utilización de hierro en esta época>por loque podemosinferir queeste objeto tiene unaprocedenciadistinta alas demáspiezas.

Otro objeto procedentede «La Condamine»el LC-M-1, un colgante,se distingue por una baja concentraciónen arsénico,0,4 por 100, ypor no habersedetectadouna serie de elementos,tales como estaño,oro, fósforo y bismuto; es la única pieza en la que esteúltimo ele-mentono se ha detectado.

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Estudiocientífico de íos objetosde nieta! de Ingapirca (Ecuador) 37

Podemosdeducir que, mientras los objetos de «Pilaloma»guardanuna cierta similaridad de composiciónentresí, manteniéndosedentrode los valoresmediosestablecidosparacada elementodetectado,losresultadosobtenidosde los objetos de «La Condamine»—sobretodode los dos más arriba destacados—se salen de esosvaloresmedios.

AGUJAS Y TUFOS

Este grupo estáformado por trece piezas,que son agujas> o posi-bles fragmentosde éstas>tupos y otras de tipo similar. Estosobjetos>en general> son los que se encuentranen mejor estado de conserva-ción, pues,exceptoalgunosde los tipos de la Tumba 1 de «Pilaloma>~,estánmuy pococorroídosy presentanpátinasestables.

En cuanto a su composición,es en estos objetosdondese dan lasdiferenciasmás notables(cuadronúm. 6), tanto respectoal conjuntototal de las piezas analizadascorno entreellos mismos,apreciándoseque dichas variaciones dependenen cierto modo del lugar de apari-ción.Por estarazón,seha dividido estegrupoen tresseriesde objetos,segúnse hayan recogido en «Pilaloma»,tumbasy lugaresde habita-ción, o en <‘La Condamine»(tablanúm. 3).

De ~<Pilaloma»,y procedentesde tumbas>tenemos cuatro tupos(P-M-54, P-M-33, P-M-45, P-M-55), cuyos elementosdetectadosestándentro de los valoresmediosencontradosparael conjunto; así, suscontenidosen cobre varían entre el 96>5 por 100 y el 98 por 100. Nose ha detectadoestañoni plomo en los dos últimos,

Del sector de «La Condamine»>hallado en superficie, tenemosunsingular objeto cruciforme (LC-M-10), que tiene el 98,6 por 100 decobrey destacapor su baja concentraciónen arsénico(0>5 por 100)>no habiéndosedetectadoni arsénico,ni antimonio. La metalografíarealizada a este objeto nos descubreuna estructura con corrosiónintercristalina profunda,lo cual demuestraquese trata de unapiezaantigua. A gran aumentoy atacada,dicha pieza presentauna estruc-tura de forja con tratamientotérmico posterior,presentando‘<maclas»que denotanque el metal ha sido sometidoa una deformación perma-nente(forjado mecánico)seguidade recocido.

De distintas tumbasde «La Condamine»se recogierontres tupos,cuyoscontenidosen cobrevarian del 96,8 por 100 al 98,8 por 100. Losporcentajesobtenidosparatodoslos elementosde dos de estos tupos,LC-M-2 y LC-M-8, entrandentro de la media normal, mientrasque eltercero> LC-M-9, presentauna particularidad notable: se aprecia enél unaconcentraciónde níquel de 1,2 por 100, quedestacaclaramentedel resto, Es el objeto quemásníquel tiene en su composición(véaseel cuadio núm. 6, dondese exponen las concentracionesrelativas de

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38 AndrésEscalera [Peña y M.” AngelesBarriuso Pérez

níquel para el conjunto de los tupos y agujas).La metalografíaa 70aumentosmuestra una zona del tupo totalmentemineralizada,conproductosde corrosiónabasede carbonatosbásicosde cobre: azuritay malaquita.

Finalmente> una aguja incompleta (LC-M-4), también procedentede «La Condamine»,muestraen sus porcentajesuna variación conrespectoa la media, mayor que las demás piezas halladas en estesector: el cobre está en una concentracióndel 94,5 por 100, el arsé-nico del 2,5 por 100 y el silicio del 2,1 por 100, el más alto de losdeterminadospara este grupo, ya que el valor dominantedel silicioestáentreel 1 por 100 y el0,1 por 100.

De ~¿Pilaloma»,de diferenteszonasexcavadas,tenemoscuatro pie-zas en las que los resultadosdifieren grandemente.P-M-57, una agujaincompleta,es la pieza en quese handetectadomenoselementosenforma de impurezasy trazas; sin embargo,su contenidoen plomo esdel 1 por 100 (tabla núm. 3), siendoésteel único elementoque,juntocon el cobre,entracomo mayorconstituyenteen la aleación.El conte-nido en arsénicoes de 0,05 por 100, excesivamentebajo con relacióna los objetosanalizados.La metalografíarealizadanosmuestraen esteobjeto una corrosiónintereristalinaprofundaen la superficiedel me-tal. En general, la composición de esta pieza difiere bastantede lamayoríade las piezasanalizadas.

P-M-56 es otra aguja incompletaque tiene un contenido en cobrede 97,66por 100. La concentraciónde arsénicoes de 1,15 por 100; sinembargo>no se handetectadoni estaño>ni bismuto,ni antimonio, quetampocoaparecíanen el caso de la aguja anterior.La metalografíadeestapieza nos da la imagende unapátina corrosivaintercristalina.Lametalografíanúmero 2 (LÁMINA 1 E), a 1.000 aumentos,nos presentauna estructuraque muestraque la aleación ha sido sometida a unprocesode forja con posterior recocido;se observanlos cristalesma-cIadosa consecuenciade dicho tratamiento térmico.

Las dos piezasrestantesde «Pilaloma»sobresalenpor sucontenidoenestaño.

P-M-46 es una agujafragmentadacuyo porcentajeen estañoes de9,66 por 100, no detectándoseni arsénico,ni bismuto,ni antimonio.Esel único objeto de todo el conjuntoquecarecetotalmentede arsénico,por lo que se destacanetamente.La fotomicrografia a 70 aumentosde la metalografíanúmero 3 (LÁMINA 2 A), sin atacar, muestraunapátina corrosiva cuya acción ha ido dibujando la estructuradendrí-tica de la aleación.Una vez atacadala muestrade esta pieza, la me-talografía nos presentauna imagen en la que la aleaciónno es ho-mogénea,pues la distribución del estaño es desigual. Este objeto noparecehabersido sometidoa tratamientosmecánicoso térmicospos-terioresa su fundición.

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40 AndrésEscalera Lireña y MA AngelesBarriusa Pérez

P-M-58 es unaespeciede alfiler, con unacabezaredonda>estriada,que difiere en cuantoa su forma del resto, lo cual haríapensaren unorigen másmoderno.Esta piezaestá fragmentada,pero coinpletay enbuenestadode conservación.El contenidoen cobrees de91,6 por 100;destacanla proporción de estaño,3,5 por 100, y particularmentela dezinc, 1,5 por 100, ya que es el único caso en que esteelementose hadetectado.La metalografíarealizadamuestrauna pátinaconcorrosiónintercristalina y gran cantidadde oclusionesno metálicas,queconfir-ma queno se trata de un objeto moderno>puesha sufrido un procesocorrosivo duranteun largo período de tiempo. Atacadala muestra,lametalografíanúmero4 (LÁMINA 2 B) nos presentauna estructuraden-drítica de colada, sin tratamientoposterior.

CoNcIusIoNas

Despuésde haberexaminadodetenidamentelos resultadosde losanálisis mediante los cuales hemos conocido la composición de losobjetosde metal y la técnicaconque fueronmanufacturados,seponende manifiestouna serie de datospor cuyo señaladointerés arqueoló-gico esperamosque contribuyan al esclarecimiento de algunos deaquellosproblemasculturales quese han planteadoen el estudiodelos materialesde Ingapirca; problemasa los que hicimos referenciaen las primeraslíneasde estetrabajo.

Así, si consideramosla totalidad de los piezasanalizadas,vemosque —salvo los casosya citados en páginasanteriores,y de los quetrataremosmás adelante—existeunasimilaridad en lo que se refierea la composición de las piezas; de aquí podemosdeducir con tinacierta seguridadque el mineral utilizado en la fabricación cíe estosobjetosprocedetodo él del mismo lugar. Sin embargo,es difícil esta-blecerla fuentede estamateriaprima —el cobre—>ya que no dispo-nemos,por el momento,de datos totalmentefiables sobrela explota-ción del cobredurantela épocaprehistóricaen Ecuador.Las noticiasson escasas:algún autor, como Jijón y Caamaño(1951) señalaJa im-portanciadel trabajo del cobreen la provincia de Cañar.Otros auto-res> como Rivet y Arsandaux(1946), consideranla región cañan comouno de los centrosde trabajo del oro> plata o cobre. Peronadadicende la procedenciade los metales;por tanto> a pesarde queestosauto-res citan la provincia de Cañar como una zona rica en objetos demetal —preciosoo no—, el lugar de dondese extraíael cobreallí tra-bajadosigue siendohipotético.

El mineral del que fueron hechaslas piezases un cobrebastantepuro; sin enll)argo, la cantidadde impurezaspresentesen éste—aun-queen generalen proporcionesmuy pequeñas—nos inclina a pensar

Estudio científico dc los objetosde metal de Ingapi>-ca (Ecuador) 41

queno se trata de cobrenativo> sino de un mineralde cobrefundido.Aunqueel uso del cobrenativo tuvo en principio unadifusión bastanteamplia, su utilización fue abandonadarelativamentepronto> ya quepresentauna seriede problemastécnicos: alto punto de fusión> soli-dificación muy rápida,pocadureza>etc, (Patterson,1971: 308).La fun-dición del mineral de cobre, de las piezas estudiadas,no debió sertotal, puestoque dicho proceso,si se realiza adecuadamente,eliminalos elementosvolátiles del mineral, tales como arsénico, sulfuro yantimonio, en forma de óxidos gaseososy, contrariamentea esto>ennuestrasmuestrasse ha detectadoel arsénicoen concentracionesbas-tantealtas.

Las metalografíasrealizadasnos muestranque la masametálicaespoco homogénea,llena de inclusionesno metálicasy con óxidos decobre; lo cual pruebaunafundición del mineral poco oxigenada,quehace queel metal obtenido conservegran parte de las impurezasdelas mismasmenasde las queprocede.

La fundición se realizó en hornossencillos> probablementeanálo-gos a los que Cieza de León denomina «Guayra»,el cual se utilizabaen Perú a la llegada de los españoles.Las temperaturasde fusiónen este tipo de hornosdebieronalcanzarsecon dificultad (punto defusión del cobre: 1.083~ C), ya que la distribución de los distintoscomponentesdel metal no es correcta.

Todaslas piezasexcepto las agujas están fabricadasmedianteunprocesode enfriamiento en moldescon fase posteriorde forjado, enla cual la maquinizaciónno fue excesiva,modificándosemuy poco laforma. Posteriormentelas piezasse sometierona recocido.El marti-lleado en frío aumentala durezadel metal una vez queel objeto tienela forma deseada;por eso el metal es recocido,paradevolverleducti-lidad y así poder seguir trabajándolo.No obstanteel tratamiento dela forja despuésdel último recocido,no ha sido muy insistente.Estonos hacesuponerquedicho tratamientose hizo para conseguirúnica-menteun acabadofinal tanto en superficie como en la forma, perosin gran interés en obtenerobjetosduroso con propiedadesmecáni-cas determinadas,lo queconfirmanuestraidea inicial de que se tratade objetosde carácterornamental.

Con respectoa las dos agujasde bronce,el procesode fabricaciónseguidoes el mismo paraambas>ya que estosobjetoshansido obte-nidos por molde, sin que posteriormentesufrieran otro tipo de trata-miento. Esto indica que los moldes utilizados consiguieronya unacabadosuficientementebueno,y que la temperaturade la masame-tálica fue lo bastantealta parapermitir un vaciadoaceptable.

En cuanto a la composición de los objetos analizados,podemosconsiderarcasi todos los elementosdetectadoscomo impurezasdelmismo mineral. Sólo pareceevidente la adición intencionadade fós-

42 AndrésEscalera ¡Peñay M~ AngelesBarriuso Pérez

foro, probablementeen forma de cenizas de huesos,para conseguirun metal más fluido a la vez que se obtiene un punto de fusiónmásbajo. La causade la presenciade otros elementoses más dudosa,como sucedecon el níquel> cuya presenciaes característicadel cobresudamericano(Bergs0e,1938: 17); pero queen muchasocasionespue-de debersea unacontaminaciónde las cenizasde carbónvegetalusadaen los hornosdurantela fundición.

La presenciade arsénicoen todos los objetos,y en proporcionesbastantealtas,nos llevan a deducirla utilización de cobresarsenica-les en la construcciónde dichas piezas; no podemosasegurarqueesteelementofuera añadidointencionalmente,pero> sin embargo,hay quetenerpresentequeen muchasocasionesel arsénicoera añadidoa laaleacióncomo un elementoendurecedor(Patterson,1971: 309).

Las dos piezas que contienenestaño como mayor constituyente(P-M-58y P-M-46) destacantanto en su composicióncomo en la técnicade fabricaciónempleada.La alta concentraciónde estaño,aunquenoes la misma en las dos piezas,evidenciaque la presenciade este ele-mentoes intencional.

Examinandoahora los resultadosde los análisis desdeun puntode vista arqueológico,podemosseñalarquelas variacionesen la com-posición de las piezas,en algunoscasosconfirmadacon variacionesenla técnicade manufactura,estánen función principalmentede los lu-garesdondese hallaron: tumbaso sitios habitacionales.

Todos los objetosrecogidosen tumbasmuestrantina composiciónhomogénea,así como unasimilar técnicade fabricación; técnicabas-tante simple, con fundido del mineral, martilleado,recocido,etc., sinque en ningún casose haya constatadola presenciade soldadura.Enel casode los aros,hemosconsideradolas diferenciasentrelos resul-tados analíticoscomo un producto del procesode fabricación,puestoque se utilizó un mmcml provenientede unafuente única, En efecto,si el mineral utilizado tuviera origen diverso,las variacionesencontra-das seríanmayoresy seguramenteno tendríanrelacióncon el tamañode las piezas,al contrario de lo queocurre en estecaso. Es decir, laelaboraciónde estosaros, de dimensionestan diferentes>debió supo-ner un procesomás largo en el caso de los arosmás grandes,con loquese eliminaron una mayor cantidadde elementosen los sucesivoscalentamientosque sufrió cada pieza. Asimismo,en los arosmás pe-queños,podemospensarque el procesofue más corto, lo que,unidoa la posiblereutilizaciónderestosde metalo piezasfragmentadasparahacernuevosobjetos>ha dado lugar a que estasimpurezasaparezcanen mayorproporción.

Entre las variacionesmás significativas obtenidasde los análisis,tenemoslas que se dan en aquellosobjetosprocedentesde lugaresde

Estudiocientífico de los objetosde metal de Ingapirca (Ecuador) 43

habitación.En la mayoríade éstosse apreciaalgún cambioen la com-posición quenos lleva a pensaren la utilización de un metal de proce-denciadiversa.Respectoal contenidode estañode todasestaspiezas,su concentraciónno muestracambiosdestacables,salvoen dosobjetos,cuyo alto porcentajenos permitehablar de bronces.Estasdos piezasse señalan,además,por ser las únicas hechasmediantefundición sinforja posterior.La procedenciade dichosobjetos no es clara, si bienla utilización del estañoen Ecuadorpareceque no comenzóhastalapenetracióndel imperio inca (Rivet y Arsandaux,1936), por lo que,aunqueno podemosafirmar quecorrespondana la ocupaciónincaica,si es seguroque no se debena la ocupacióncañan.Por otra parte> lapresenciaen uno de ellos> y como único caso, de zinc, marcaunanuevadiferencia,ya quepareceque el zinc no es un elementocomún en losantiguosobjetosperuanos,aunquese haya detectadoen algunasoca-siones,La otra pieza asimismodestacapor no habersedetectadoarsé-nico, quizásuplido por la alta concentraciónde estaño,ya queambosson agentesendurecedores.

De lo expuestoobtenemosuna importanteconclusión>y es la claradistribución de las piezas metálicasobtenidasen Ingapirca en dosgrupos: las que procedende enterramientos,ya seade «Pilaloma»,yade «La Condamine>,, que se caracterizanpor estar hechascon unmineral de origen único, y las halladasen lugaresde habitación>tam-bién de ambossitios> que,por el contrario,hansido hechascon mine-ralesde origen diverso, exceptouna (LC-M-5) procedentede «La Con-damine»,queen sucomposiciónse asemejaa las de las tumbas>corres-pondiendoquizáa la ocupacióninca.

La ausenciao baja concentraciónde algunoselementostan carac-terísticoscomo el arsénicoen otros tresobjetosprocedentesde luga-res de habitaciónnos llevan a considerarlosigualmente—aunquenohan dado trazas de estaño— de procedenciadistinta a los halladosen las tumbas.

En resumen,de los objetos metálicos hallados en Ingapirca, haydos (P-M-58 y P-M-46) que con seguridadno pertenecena la culturacañan (aunquedudamossi correspondena la fasa inca o colonial);otros tresobjetos(P-M-64 P-M-56 y LC-M-l), probablementetampocopertenecena esta cultura; másproblemáticoresultael LC-M-6, por sualto contenidoen hierro; el resto de los objetos de metal se puedenasignara la ocupación cañan,que es a la que se han atribuido lastumbas(Fresco>Cobo> 1977> y Alema, 1975). La falta o escasezde obje-tos metálicos de procedenciaincaica estaría,pues,de acuerdocon laépocacerámicade tipo incaico encontradaen Ingapirca(Alema, 1978).

Las diferenciasmetalúrgicasy de composiciónconstatadasen losanálisis de los objetos de metal, y que nos ha llevado a asignarles

44 AndrésEscalera Ureña y Ma AngelesBarriuso Pérez

orígenesculturales posiblementedistintos, deberá corroborarseconel estudiode los restantesmateriales,arquitectura,cerámica,lítica, et-cétera, que se encontraronasociadosmás o menosdirectamenteconestosobjetos.

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