In situ XRF study of black colouring matter of the Palaeolithic figures in the Font-de-Gaume cave
Résumé
The study aims at characterizing prehistoric cave art by a non-invasive approach using portable X-ray fluorescence spectroscopy. Technical difficulties such as restricted access and heterogeneous material are discussed and a reliable, informative protocol was developed implemented for characterizing the chemical constituents of black painted figures. Two different data evaluation protocols were compared in the laboratory on mock-ups samples with respect to their applicability, limits and deviations, one relying on elemental ratios and the other one on an internal standard. The mock-ups weremade of a calcareous substrate and natural Manganese oxide minerals likely to be found in the prehistoric cave art. The best-suited data evaluation protocol was applied to 19 analyzed figures in-situ in the prehistoric cave of Font-de-Gaume, Dordogne, France. Different chemical groups could be defined among the Manganese oxide-based paints and discussed within the cave context. Confirmation of the defined groups could be provided by complementary Raman investigations and they are consistent with chemical groups found in comparable cave art, namely in the Rouffignac cave, Dordogne, France.
L'étude vise à caractériser l'art rupestre préhistorique par une approche non invasive utilisant la spectroscopie de fluorescence X portable. Les difficultés techniques telles que l'accès restreint et le matériel hétérogène sont discutées et un protocole informatif fiable a été développé et mis en œuvre pour caractériser les constituants chimiques des figures peintes en noir. Deux protocoles différents d'évaluation des données ont été comparés en laboratoire sur des échantillons de maquette en ce qui concerne leur applicabilité, leurs limites et leurs écarts, l'un reposant sur des ratios élémentaires et l'autre sur un standard interne. Les échantillons modèles étaient constituées d'un substrat calcaire et de minéraux naturels d'oxyde de manganèse susceptibles d'être retrouvés dans l'art rupestre préhistorique. Le protocole d'évaluation des données le mieux adapté a été appliqué à 19 figures analysées in-situ dans la grotte préhistorique de Font-de-Gaume, Dordogne, France. Différents groupes chimiques pourraient être définis parmi les peintures à base d'oxyde de manganèse et discutés dans le contexte de la grotte. La confirmation des groupes définis pourrait être fournie par des investigations Raman complémentaires et ils sont cohérents avec les groupes chimiques trouvés dans l'art rupestre comparable, à savoir dans la grotte de Rouffignac, Dordogne, France.
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