La arqueometría es una disciplina científica que emplea métodos y técnicas físicos o químicos para los estudios arqueológicos. Dichos métodos comprenden estudios de sedimentología, botánica, arqueozoología, antropología y análisis de los materiales. Etimológicamente, proviene del griego archaios (antiguo) y metron (medida), significando, por tanto, "la medida de lo antiguo”.
El objetivo es la datación de los objetos y vestigios de los yacimientos arqueológicos, la caracterización de materiales y la determinación de sus propiedades físicas y químicas, el origen de esos materiales, el tipo de tecnología utilizada, la composición y manipulación de elementos metalúrgicos, el análisis de contenido de recipientes arqueológicos, etc., lo que abre nuevas perspectivas a la investigación arqueológica.Hacιgüzeller, Piraye (2012), "GIS, critique, representation and beyond", Journal of Social Archaeology, 12 (2): 245-263, doi:10.1177/1469605312439139
Los estudios arqueométricos tienen como antecedentes los análisis de la composición de los materiales arqueológicos encontrados —metales, cristales, cerámica, rocas, entre otros—, que datan del . Estos estudios arqueométrícos se desarrollaron en tres etapas básicamente: en la primera, se realizaron estudios de rayos X y fotografía aérea; en la segunda, nuevas identificaciones gracias al desarrollo de las principales técnicas de medición como la emisión óptica, el radiocarbono, la termoluminiscencia, la fluorescencia; en la tercera, gracias al avance de las técnicas multielementales como la espectrometría de masas y la teledetección espacial.
El principal centro europeo de la arqueometría está en Lieja (Bélgica), y depende directamente de la Universidad de Lieja.
Entre las técnicas arqueométricas podemos encontrar el arqueomagnetismo. El arqueomagnetismo es la ciencia que estudia el campo magnético de la Tierra a través de restos arqueológicos quemados. Estos restos contienen minerales ferromagnéticos que son capaces de registrar el campo magnético que había durante el último calentamiento.
En el contexto de los avances recientes, la arqueometría ha incorporado nuevas metodologías analíticas que amplían significativamente sus capacidades de estudio
Además de las técnicas mencionadas, la arqueometría contemporánea incorpora herramientas analíticas de alta resolución que permiten abordar problemas de escala microestructural y molecular. Entre ellas destacan la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), la difracción de rayos X (DRX) y la microscopía electrónica de barrido (SEM-EDS), que posibilitan la identificación de fases cristalinas, compuestos orgánicos residuales y elementos traza con gran precisión. Estas metodologías resultan especialmente relevantes en el estudio de procesos de alteración y degradación de materiales arqueológicos, ya que permiten reconstruir tanto las condiciones ambientales de enterramiento como los mecanismos fisicoquímicos responsables de su conservación o deterioro. Asimismo, la integración de análisis isotópicos estables amplía el alcance interpretativo, facilitando la reconstrucción de paleodietas, movilidad humana y procedencia geográfica de materias primas.
Por otro lado, la arqueometría actual se caracteriza por un enfoque interdisciplinar y cuantitativo que se apoya en modelos estadísticos y herramientas de tratamiento de datos masivos. El empleo de técnicas quimiométricas y análisis multivariante permite discriminar patrones composicionales complejos y establecer agrupaciones significativas entre muestras, lo que contribuye a la identificación de talleres de producción, redes de intercambio y tecnologías específicas. A ello se suma el desarrollo de métodos no destructivos y portátiles, como la espectroscopía de fluorescencia de rayos X portátil (pXRF), que facilita el análisis in situ sin comprometer la integridad de los objetos. En conjunto, estos avances no solo incrementan la precisión analítica, sino que también refuerzan la capacidad interpretativa de la arqueología, consolidando a la arqueometría como una disciplina clave en la investigación del pasado material.
Análisis de los materiales Trazalogía • Petrografía • Ceramología • Metalurgia • Metalografía • Microánalisis de los pigmentos • Ciclotrón
Antropología Morfología • Paleodemografía • Paleobioquímica • Paleobiología molecular
Arqueozoología Biometría • Tafonomía • Entomología • Malacología • Ictiología
Botánica Palinología • Carpología • Antracología • Fitolitología
Conservación y restauración Materiales de construcción • Compuestos orgánicos • Compuestos inorgánicos
Dataciones
Técnicas de arqueometría aplicadas a la datación
Datación absoluta Las técnicas de datación absoluta permiten asignar una fecha o rango cronológico concreto a materiales arqueológicos, fundamentándose en principios fisicoquímicos, biológicos o geofísicos medibles.
Radiocarbono (Carbono-14 / C14): El radiocarbono se aplica a materia orgánica, incluyendo carbón, madera, hueso, semillas o tejidos, aprovechando la desintegración radiactiva del isótopo C14. Es especialmente útil en arqueología prehistórica e histórica para datar restos de hasta aproximadamente 50.000 años de antigüedad. La precisión depende de calibraciones dendrocronológicas o de series de referencia, y los avances en espectrometría de masas acelerada (AMS) permiten trabajar con muestras muy pequeñas, incrementando la aplicabilidad en contextos arqueológicos limitados.Taylor, R. E., & Bar-Yosef, O. (2014). Radiocarbon Dating: An Archaeological Perspective. Routledge.
Dendrocronología: Basada en el estudio de los anillos de crecimiento de la madera, permite dataciones absolutas extremadamente precisas, en ocasiones hasta el año exacto. Además de su uso en estructuras, vigas, barcos o ataúdes, los análisis isotópicos de carbono y oxígeno en los anillos pueden proporcionar información sobre condiciones climáticas históricas.Fritts, H. C. (1976). Tree Rings and Climate. Academic Press.
Termoluminiscencia (TL): Se aplica a cerámicas, sedimentos calentados, hornos y ladrillos, registrando la última exposición térmica. Al medir la luz emitida por los electrones atrapados en defectos cristalinos cuando se calienta la muestra, se obtiene la fecha del último calentamiento.Aitken, M. J. (1998). Introduction to Optical Dating. Oxford University Press.
Luminiscencia estimulada ópticamente (OSL): Se centra en sedimentos ricos en cuarzo o feldespato, datando la última exposición a la luz solar. Es fundamental en la estratigrafía y en contextos de enterramiento.Wintle, A. G. (2008). "Luminescence Dating: A Review". Quaternary Geochronology, 3(3), 173–191.
Arqueomagnetismo: Se basa en los cambios registrados del campo magnético terrestre en materiales calentados, como hogares, hornos, suelos rubefactados o cerámicas in situ. Permite relacionar eventos de calentamiento con secuencias cronológicas regionales.Hodgins, G. W. L., et al. (2011). "Archaeomagnetic Dating". Journal of Archaeological Science, 38(5), 1234–1242.
Paleomagnetismo: Similar al arqueomagnetismo, pero aplicado a escalas geológicas o sedimentarias, puede apoyar cronologías relativas de depósitos o estratos.Butler, R. F. (1992). Paleomagnetism: Magnetic Domains to Geologic Terranes. Blackwell.
Series de Uranio (U/Th, U-series): Aplicadas a carbonatos, espeleotemas, costras calcíticas y, en ciertos contextos, a huesos o dientes. Permiten dataciones de miles a cientos de miles de años mediante la desintegración de isótopos de uranio hacia torio.Fairchild, I. J., & Baker, A. (2012). Speleothem Science: From Process to Past Environments. Wiley-Blackwell.
Resonancia Paramagnética Electrónica (ESR / EPR): Utilizada en esmalte dental, cuarzo y carbonatos, es útil en paleoantropología y contextos pleistocenos. Frecuentemente se combina con U-series para aumentar la precisión.Grün, R., & Stringer, C. (1991). "Electron Spin Resonance Dating". Quaternary International, 9, 13–26.
Hidratación de obsidiana: Mide la capa de hidratación que se forma en la superficie de obsidiana tallada. Permite establecer cronologías relativas o semiabsolutas, aunque depende fuertemente de factores ambientales.Friedman, I., & Smith, R. L. (1960). "Hydration of Obsidian". Science, 131(3414), 1577–1578.
Racemización de aminoácidos: Aplicada en conchas, huesos y restos biológicos para estimar la edad mediante cambios químicos en aminoácidos. Hoy es menos frecuente como técnica principal.Penkman, K. E. H., et al. (2008). "Amino Acid Racemization Dating". Quaternary Geochronology, 3(3), 273–281.
Datación relativa Las técnicas de datación relativa permiten ordenar cronológicamente materiales y contextos, aunque no siempre proporcionan fechas exactas.
Estratigrafía: Basada en la superposición de capas y relaciones estratigráficas. Su integración con análisis geoarqueológicos y físicos permite reconstruir secuencias cronológicas.Harris, E. C. (1989). Principles of Archaeological Stratigraphy. Academic Press.
Tipocronología / seriación: Ordena materiales según cambios en forma, estilo o tecnología. Muy utilizada en cerámica, lítica, metal y numismática.Adams, W. Y., & Adams, E. S. (1991). Archaeological Typology and Practical Reality. Cambridge University Press.
Seriación estadística: Se apoya en análisis cuantitativos de frecuencias o distribuciones de tipos para organizar conjuntos de materiales.Baguley, J. G. (2002). Seriation in Archaeology: Statistical Approaches. University Press.
Correlación arqueomagnética / paleoclimática: Integra registros magnéticos o indicadores paleoclimáticos con otras evidencias para situar cronológicamente contextos.Rudolph, H., et al. (2010). "Archaeomagnetic Correlation Techniques". Geoarchaeology, 25(2), 189–205.
Métodos físico-químicos auxiliares Estas técnicas no datan directamente, pero apoyan la cronología al identificar materiales, procesos tecnológicos y alteraciones temporales.
Espectroscopía Raman: Permite identificar pigmentos, minerales y alteraciones químicas, ayudando a atribuir tecnologías o fases cronológicas.Vandenabeele, P. (2013). Practical Raman Spectroscopy: An Introduction. Wiley.
Fluorescencia de rayos X (XRF): Analiza la composición elemental de los materiales, facilitando estudios de procedencia, tecnología y comparación cronocultural.Pollard, A. M., et al. (2007). Chemical Characterization of Archaeological Materials. Elsevier.
FTIR (Infrarrojo por Transformada de Fourier): Identifica compuestos orgánicos e inorgánicos, detectando alteraciones químicas, combustión o tratamientos específicos.Smith, B. C. (2011). Fundamentals of Fourier Transform Infrared Spectroscopy. CRC Press.
Difracción de rayos X (DRX / XRD): Determina las fases cristalinas de minerales y materiales arqueológicos, útil para inferir procesos tecnológicos y tratamientos térmicos.Klug, H. P., & Alexander, L. E. (1974). X-ray Diffraction Procedures for Polycrystalline and Amorphous Materials. Wiley.
Principales técnicas arqueométricas para la datación de materiales
Datación absoluta Las técnicas de datación absoluta permiten asignar fechas o rangos cronológicos concretos a los materiales arqueológicos mediante principios científicos medibles. Entre las más utilizadas se incluyen: