En el desenvolupament de la present tesi s’han tractat dos temes diferents encara que
molt relacionats: l’anàlisi i diferenciació dels canvis microestructurals en els ossos a
causa del tractament tèrmic i /o dels processos de diagènesi i fossilització.
Durant l'estudi de diferents mostres d'esquelets humans, s'ha observat que alguns
ossos mostren modificacions en el color, la textura i morfologia que es podrien
interpretar com alteracions per exposició al calor. No obstant això, el color també pot
ser degut a la interacció entre l’os i els diversos materials ambientals. Després
d'enterrament, l'os pot estar alterat i pot canviar de color com a conseqüència de la
composició del sòl, el pH del sediment, la temperatura o la humitat, i els canvis poden
ocórrer tant en el teixit ossi com en la substitució iònica.
Per tant, es necessiten tècniques que ens permetin distingir entre la diagènesi i el
tractament tèrmic i, si és possible, que diferenciïn les diverses exposicions tèrmiques
parcials. No obstant això, atès que els materials esquelètics humans que mostren aquest
tipus de tractament són únics, aquestes tècniques han de ser el menys destructives
possibles. Per fer front a aquest tipus d'anàlisi es van utilitzar diferents tècniques fisicoquímiques i espectroscòpiques (XRD, FT-IR) que han produït resultats importants,
que es poden aplicar en diferents contexts forenses, arqueològics i paleontològics.
En relació amb l'anàlisi d'ossos cremats, l'anàlisi dels diferents contexts amb ossos
cremats ens permeten afirmar que les tècniques fisicoquímiques descrites aquí (XRD,
FT-IR) es poden utilitzar per a determinar de manera molt precisa els canvis dels
cristalls durant l'escalfament, proporcionant així un mitjà addicional de determinar els
efectes del tractament tèrmic sobre la hidroxiapatita biogènica i detectar pràctiques de
cremació en els registres forenses i arqueològiques.
Així doncs la combinació de tècniques de XRD, FT-IR i SAXS constitueix una
poderosa eina per avaluar si els ossos s'han sotmès al foc i, amb una fiabilitat bastant
bona, a quina temperatura. L'aplicació d'aquestes tècniques al context arqueològic és útil
per verificar si un os s'ha cremat o no, trobar explicacions a alguns ritus funeraris
específics, obtenir un rang de temperatura raonablement precisa, determinar
l’homogeneïtat de la temperatura en tot l'esquelet i la seva durada.
Tot i el seu innegable poder en l’estudi dels canvis dels cristalls d’hidroxiapatita, no
és possible distingir fàcilment els ossos animals i humans sobre la base dels patrons de
difracció ja que s’han de tenir en compte un gran nombre de variables. Per tant, la
possibilitat aquesta l’ús d’aquestes tècniques per distingir ossos d’animals i humans s’ha
de tractar amb precaució
En relació amb l'anàlisi d'ossos fòssils, es pot concloure que les investigacions
conjuntes i les anàlisis amb FT-IR, XRD i XRF proporcionen informació dels canvis
post mortem als que els ossos fòssils han estat sotmesos durant els temps geològics. Cal
tenir en compte que la cristal·lització deguda al temps transcorregut es solapa amb altres
factors que depenen de la formació geològica i que poden inhibir o potenciar el procés.
La variabilitat extrema dels valors mitjans dels cristalls de francolita suggereix que la
correlació entre els índexs de cristal·lització i l'edat òssia s'ha de considerar amb
precaució òbvia. / En el desarrollo de la presente tesis se han tratado dos temas diferentes aunque
muy relacionados: el análisis y diferenciación de los cambios microestructurales en los
huesos debido al tratamiento térmico y / o los procesos de diagénesis y fosilización.
Durante el estudio de diferentes muestras de esqueletos humanos, se ha
observado que algunos huesos muestran modificaciones en el color, la textura y
morfología que podrían ser interpretados como alteraciones por exposición al calor. Sin
embargo, el color también puede ser debido a la interacción entre el hueso y los
materiales ambientales. Después de enterramiento, el hueso puede estar alterado y
puede cambiar de color como consecuencia de la composición del suelo, el pH del
sedimento, la temperatura o la humedad, y los cambios pueden ocurrir tanto en el tejido
óseo como en la sustitución iónica.
Por lo tanto, se necesitan técnicas que nos permitan distinguir entre la diagénesis
y el tratamiento térmico y, si es posible, que diferencien las diversas exposiciones
térmicas parciales. Sin embargo, como los materiales esqueléticos humanos que
muestran este tipo de tratamiento son únicos, estas técnicas deben ser lo menos
destructivas posible. Para hacer frente a este tipo de análisis se utilizaron diferentes
técnicas fisicoquímicas y espectroscópicas (XRD, FT-IR) que han producido resultados
importantes, que se pueden aplicar en diferentes contextos forenses, arqueológicos y
paleontológicos.
En relación con el análisis de huesos quemados, se puede concluir que el análisis
de los diferentes contextos con huesos quemados nos permiten afirmar que las técnicas
fisicoquímicas descritas aquí (XRD, FT-IR) se pueden utilizar para determinar de
manera muy precisa el cambio de cristales durante el calentamiento, proporcionando así
un medio adicional de determinar los efectos del tratamiento térmico sobre
hidroxiapatita biogénica y detectar prácticas de cremación en los registros forenses y
arqueológicas.
Así pues la combinación de técnicas de XRD, FT-IR y SAXS constituye una
poderosa herramienta para evaluar si los huesos se han sometido al fuego y, con una
fiabilidad bastante buena, a qué temperatura. La aplicación de estas técnicas al contexto
arqueológico es útil para verificar si un hueso se ha quemado o no, encontrar
explicaciones a algunos ritos funerarios específicos, obtener un rango de temperatura
razonablemente precisa, determinar la homogeneidad de la temperatura en todo el
esqueleto y su duración.
A pesar de su innegable poder en el estudio de los cambios de los cristales de
hidroxiapatita, no es posible distinguir fácilmente los huesos animales y humanos sobre
la base de los patrones de difracción ya que se deben tener en cuenta un gran número de variables. Por lo tanto, la posibilidad esta el uso de estas técnicas para distinguir huesos
de animales y humanos debe ser tratado con precaución.
En relación con el análisis de huesos fósiles, se puede concluir que las
investigaciones conjuntas y los análisis con FT-IR, XRD y XRF proporcionan
información de los cambios post mortem a las que los huesos fósiles han sido sometidos
durante los tiempos geológicos. Hay que tener en cuenta que la cristalización debida al
tiempo transcurrido se solapa con otros factores que dependen de la formación
geológica y que pueden inhibir o potenciar el proceso. La variabilidad extrema valores
medios de los cristales de francolita sugiere que la correlación entre los índices de
cristalización y la edad ósea debe considerarse con una precaución obvia. / In the development of the current thesis we have addressed two different
although very related topics: analyzing and differentiating the microstructural changes
in the bones due to the heat treatment and/or to diagenesis and fossilization processes.
During the study of several human skeletal samples, we have observed that some
bones show modifications in colour, texture and morphology that could be interpreted
as alterations due to heat exposure. However, colours may also be due to bone
interaction with environmental materials. After burial, bone may be altered and may
change colour as a result of soil composition, sediment pH, temperature or moisture,
and the changes may occur in the bone tissue as ionic substitution
Thus, we need techniques that permit us to distinguish between diagenesis and
thermal treatment and, if possible, that differentiate the various partial thermal
exposures. However, as human skeletal materials showing this kind of treatment are
unique, these techniques should be as non-destructive as possible.
To address this type of analysis we used different physico-chemical and
spectroscopic techniques (XRD, FT-IR) that have produced important results, which
can be applied in various forensic, archaeological and paleontological contexts.
In relation to the analysis of burned bones, we can conclude that the analysis of
different contexts with burned bones permit us to affirm that the physico-chemical
techniques described here (XRD, FT–IR) can be used as a more accurate determinant of
crystallite change during heating, thus providing an additional means of determining the
effects of heat treatment on biogenic hydroxylapatite or tracing burning practices in the
forensic and archaeological records.
Therefore, the combined used of XRD, FT–IR and SAXS techniques is a
powerful tool to assess whether the bones have subjected to fire and, with fairly good
reliability, to which temperature. The application of these techniques to archaeological
context is useful to verify if a bone has been burned or not, find explanations to some
specific funerary rites, get a reasonably precise temperature range across the entire
body, temperature homogeneity throughout the skeleton and its duration.
In spite of the powerful us of these techniques, it is not easily possible to
distinguish animal and human bones on the basis of powder diffraction patterns. A large
number of variables have to be taken into proper account. Therefore, any claims to be
able to distinguish animal and human bones should be treated with caution
In relation to the analysis of fossil bones, we can conclude that the combined
investigations and analyses by FT–IR, XRD and XRF techniques supplied detailed and
to a certain extent satisfactory accounts of the post-mortem integral changes to which
the fossil bones have been subjected during geological times. The crystallization
induced by just the time is overlapped by other factors depending on the geological
formation that may inhibit or enhance the process. The extreme variability of francolite
average crystallite size values suggests that correlation between crystallisation indices
and bone age has to be regarded with obvious caution.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/107942 |
| Date | 22 November 2012 |
| Creators | Piga, Giampaolo |
| Contributors | Enzo, Stefano, Malgosa Morera, Assumpció, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Animal, de Biologia Vegetal i d'Ecologia |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 171 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
Page generated in 0.0108 seconds