Scientific American July 1991 Vol. 265 N 1

LA METALURGIA DE LAS ALEACIONES DE COBRE EN EL ANTIGUO PERU

(Traduccin)

Ms de 1000 aos atrs la civilizacin en Sud Amrica fue forjada de aleaciones de cobre. Recientes excavaciones han mostrado muchos aspectos de la metalurgia de las aleaciones de cobre, desde la extraccin en la mina a la fundicin y a la elaboracin de productos metlicos.

Por Izumi Shimada y John F. Merkel

Desde 1533 hasta 1534, los conquistadores extrajeron un estimado de 10 toneladas mtricas de oro de 22 quilates y 70 toneladas de plata fina de las ciudades Incas de Cajamarca y el Cuzco. En los ltimos 460 aos, saqueadores de tumbas en el Per han destruido decenas de miles de tumbas prehispnicas en busca de objetos de oro y plata. En los peores casos, los ladrones fundieron los metales preciosos y descartaron todos los objetos que encontraron hechos de cobre y de otros metales no preciosos.

Los artefactos que sobrevivieron esos saqueos fueron analizados durante las primeras 7 dcadas de este siglo por acadmicos distinguidos como Paul Bergsoe, Junius B. Bird, Earle R. Caley, Champion H. Mathewson, N. E. H. Nordenskjold and William C. Root. Estos estudiosos documentaron los impresionantes logros tcnicos de los metalrgicos de Sud Amrica. Sin embargo, como examinaron mayormente objetos sacados de tumbas, tuvieron poca informacin sobre la forma en que fueron utilizados los metales en la vida diaria de los pueblos prehispnicos o la manera como fueron manufacturados.

A pesar del vacio en el record arqueolgico, investigadores como Caley pudieron juntar algunos detalles sobre la metalurgia de los metales no preciosos en el nuevo mundo. Ellos se dieron cuenta que el cobre y las aleaciones de cobre fueron los materiales ms extensamente usados en el Nuevo Mundo y que la produccin de estos representaba uno de los grandes logros de los pueblos del Per Antiguo.

Ms recientemente, Heather N. Lechtman del Instituto Tecnolgico de Massachusetts condujo la primera prospeccin amplia sobre las minas y los centros metalrgicos en Per. Sintetizando la informacin de investigaciones anteriores as como la suya propia, Lechtman demostr que la metalurgia prehispnica floreci dos regiones de Sud Amrica: La costa norte del Per, y hacia el sur el Altiplano que va desde la frontera de Bolivia, Per y Chile hasta el noroeste Argentino.

Para la segunda mitad del primer milenio a. C. los artesanos tanto del norte como del sur haban dominado las tcnicas para la manufactura del cobre. A fines del primer milenio los artesanos de estas regiones haban comenzado la fabricacin de aleaciones

de cobre en grandes cantidades. Los artesanos del sur pusieron el nfasis en las aleaciones hechas de cobre y estao (bronce). Los del norte desarrollaron aleaciones compuestas de cobre y arsnico. Comparado con el cobre, tanto el bronce como el cobre arsenical, eran mucho ms duros, fuertes y fciles de fundir.

En 1978, uno de nosotros (Shimada) comenz un proyecto de largo aliento para comprender en detalle la tradicin metalrgica nortea. El proyecto pronto atrajo al gelogo Alan K. Kraig de Florida Atlantic University, la metalurgista rsula M. Franklin de la Universidad de Toronto, a la Historiadora Susan E. Ramrez de la De Paul University y al arquelogo Stephen M. Epstein y al fsico Stuart J. Fleming, ambos de la Universidad de Pensilvania. Algunos miembros del equipo entrevistaron a los residentes locales y revisaron documentos coloniales espaoles para conseguir informacin adicional sobre minas, sitios metalrgicos y objetos de aleacin de cobre.

Otros buscaron minas prehispnicas y excavaron varios talleres de fundicin y fabricacin de tres sitios metalrgicos, todos en la costa norte del Per. En 1983 uno de nosotros (Mekel) se uni al proyecto y junto con otros especialistas analizamos residuos de fundicin, minas y artefactos de aleacin de cobre. Nuestro equipo fue el primero en excavar hornos de fundicin de cobre y talleres prehispnicos en el Nuevo Mundo, y la cuenta final de hornos descubiertos hasta ahora alcanza mas de 50, documentando as como se desarroll la metalurgia a lo largo de 6 siglo desde el 900 al 1500 d. C.

Nuestro anlisis de campo y laboratorio nos llev a la primera caracterizacin comprensiva de la metalurgia de aleaciones de cobre en la costa norte del Per. Nuestras excavaciones y experimentos nos dieron claves para conocer la escala de la produccin de los de aleaciones de cobre y su costo en trminos de productos y trabajo. Proporcionaron tambin una visin de los rituales asociados con la metalurgia de las aleaciones de cobre.

En fecha tan temprana como el 500 a. C. la metalurgia del cobre haba sido establecida en la costa norte del Per por los Cupisnique, pueblo que viva de la agricultura y la pesca. Algunas tumbas Cupisnique contienen objetos de cobre o de cobre dorado. Los Mochicas sucedieron a los Cupisnique y gobernaron en la costa norte entre los aos 300 al 550 d. C. conocidos por sus grandes templos, sistemas de irrigacin y sus productos artesanales, los Mochicas avanzaron mucho en la metalurgia del oro y el cobre, desarrollando en la regin las bases para futuras innovaciones en aleaciones y fundiciones.

Los artesanos Mochicas parecen haber sido los primeros en hacer aleaciones de cobre arsenical durante los primeros siglos d. C. tambin produjeron una aleacin de cobre y oro conocido como tumbaga, la cual era altamente apreciada y muy adecuada para los trabajos de laminado.

No fue sino hasta alrededor del ao 900 despus de Cristo cuando los Sicn comenzaron a fabricar productos de aleacin de cobre arsenical a gran escala. La cultura Sicn, que domin la costa entre los aos 900 y 1100 estaba basada en la agricultura de irrigacin,

comercio martimo con Ecuador, y la produccin de aleaciones de cobre. Gracias a los esfuerzos de los Sicn, aleaciones de calidad superior remplazaron al cobre en el norte del Per.

Los Chim conquistaron a los Sicn hacia el 1375 y construyeron la civilizacin ms grande de Sud Amrica antes de ser superadas por los Incas alrededor del ao 1470. Los Chims trasplantaron a los expertos orfebres de Sicn a la ciudad de Chan Chan, pero dejaron en su lugar a la minera y el refinamiento. Aunque los Incas hicieron esfuerzos para extender el uso de bronce de cobre-estao como el metal estatal, aparentemente respetaron la tradicin metalrgica de Sicn lo suficiente como para permitir la continuacin de la fabricacin de aleaciones de cobre arsenical.

Depuse de 1532 cuando el explorador espaol Francisco Pizarro y otros conquistadores invadieron el Per, la tecnologa Europea rpidamente suplant la tradicin metalrgica propia del norte del Per.

Un sitio de importante produccin de aleaciones de cobre desde el ao 900 hasta el 1532 fue la regin de Batn Grande del valle del ro de La Leche (ver el mapa). En 1978 uno de nosotros (Shimada) fue atrado hacia esta zona porque se haban saqueado all impresionantes cantidades y tipos de objetos de aleacin de cobre. Se ha reportado por ejemplo que la tumba de uno de los lderes Sicn contena objetos de aleacin de cobre con un peso aproximado de 500 kilos.

Otras evidencias sealaban tambin la existencia de actividad metalrgica en Batn Grande y en los alrededores. Primero, la regin estaba salpicada con una variedad de equipo que haba sido usado evidentemente para trabajar el metal y fundirlo. Tambin las excavaciones haban descubierto gruesas acumulaciones de material que eran aparentemente desperdicios de la produccin de cobre. Finalmente, las prospecciones revelaron la existencia de minas de cobre.

Las evidencias ms tempranas de fundicin de aleaciones de cobre arsenical fueron descubiertas en la Huaca del pueblo Batn Grande (que llamamos HPBG). En 1979, 1982 y 1983, uno de nosotros (Shimada) y otros arquelogos excavamos 3 trincheras profundas en HPBG, y encontramos 4 conjuntos de hornos de fundicin completos y parte de un quinto. Cada conjunto consista en tres a cinco hornos con poco espacio entre si, los cuales fueron construidos durante el periodo Sicn medio (900 - 1100). Cada horno consista en una cmara perforada en el suelo del taller (ver la ilustracin). Las paredes de la cmara estaban hechas de una copa de arcilla. En la parte alta de la cmara las paredes forman una ranura angosta en un lado y amplia en el otro, formando as la boca del horno. Directamente bajo la ranura se encuentra el bol del horno, donde se quema el combustible y donde se fundan las varias mezclas de mineral. Un horno tpico del periodo Sicn medio es alrededor de 30 centmetros de largo, 25 de alto y 25 de ancho.

Los hornos estaban bien conservados. La mayora estaban intactos excepto por algunas rajaduras en las paredes laterales. Los recubrimientos interiores eran duros y speros y

en muchos casos cubiertos con materiales ricos en cobre que se haban corrodo. Casi todos los hornos haban sido recubiertos completamente con barro al menos dos veces. Estos recubrimientos eran, aparentemente, intentos de reparar los daos causados por el uso repetido de los hornos.

Los talleres de fundicin en HPGB estaban parcialmente demarcados por paredes hechas de quincha (caa y barro).

Sorprendentemente los pisos de arcilla de los talleres estaban libres de desechos metalrgicos, excepto en la parte ms cercana a los hornos y de los conductos. All los pisos estaban esparcidos con carbn de madera, pedazos de mena, equipo metalrgico, y pedazos de cermica o tiestos, algunas de ellas cubiertos por uno de los lados con desperdicios metalrgicos. La excavacin en HPBG tambin puso al descubierto depsitos de una sustancia arenosa, oscura incrustada en el piso de los talleres. Esta sustancia result ser la merma, es decir los sobrantes no metlicos formados durante la fundicin. Las mermas haban sido molidas en grandes batanes usando piedras ovoides llamadas chungos. (Ver ilustraciones).

Una prospeccin en le cercano cerro Huaringa document numerosos batanes fabricados de una piedra local llamada diorita. Los batanes tienen concavidades centrales muy pulidas de 0.75 a un metro de dimetro. De hecho, es la abundancia de batanes lo que dio el nombre de Batn Grande a la regin.

La fundicin en Sicn era, ciertamente, considerado como un acto creativo importante y estaba imbuido de un simbolismo considerable. En otras partes del mundo donde la fundicin y moldeado tradicional an se practican, la fundicin es tpicamente precedida y seguida por solemnes rituales en los cuales comida, bebida y otros objetos son ofrecidos a las deidades para pedir su asistencia y dar gracias.

La importancia simblica de la fundicin de Sicn se muestra, probablemente en su forma ms dramtica, por las complicadas ofrendas asociadas a los hornos. Justo antes de construir el primer grupo de hornos e HPGB, los Sicn enterraron varios fetos de llamas (o talvez neonatos) en un grueso estrato de material orgnico. Este estrato tambin cubra cinco pozos cnicos espaciados regularmente, llenos de grava fina seguida por arena blanca y cubiertos finalmente con arcilla. A aproximadamente un metro de cada pozo haba un recipiente de cuello corto que probablemente alguna vez contuvo comida perecible. Una ofrenda similar se realiz cuando el ltimo grupo de hornos de Sicn medio fue abandonado en HPGB.

Basados en las observaciones llevadas a cabo en HPGB y otros sitios, pudimos reconstruir la tecnologa de fundicin de aleaciones de cobre arsenical de los antiguos Sicn.

Para calentar el horno los metalrgicos Sicn quemaban carbn de palo en la base del bol del horno. Todo el carbn encontrado durante las excavaciones era hecho de un rbol local de madera dura llamado algarrobo (prosopis juliflora). El carbn de

algarrobo se quema en un tiempo muy largo y produce mucho calor. Los Sicn molan mezclaban las menas locales en los batanes para formar la carga de fundicin. Los tres componentes importantes de la carga eran menas de cobre, arsnico y hierro seleccionado con mucho cuidado. El hierro serva como fundente, que se fusionaban con las sustancias no metlicas de la carga de fundicin de tal modo que se separaban de la aleacin de cobre arsenical.

El horno aceptaba una carga de entre 1.25 a 3.50 litros (hemos inferido el volumen examinando la marca dejada en las paredes del horno por la lnea superior del metal fundido). Los Sicn colocaban tubos para soplar en la boca del horno. Unidos al extremo de los tubos haban puntas de cermica, llamadas tuyeras (ver ilustracin). Muchas de estas puntas fueron encontradas en HPGB y otros sitios metalrgicos. La boca del horno poda, probablemente acomodar hasta cuatro tuyeras a juzgar por la forma y tamao de la boca.

Soplando por los tubos los Sicn aceleraban la combustin del carbn e incrementaban el calor del horno (de acuerdo a las fuentes histricas, los pueblos prehispnicos del Per no utilizaron ningn tipo de fuelles).

Los anlisis de los desechos metalrgicos y otras evidencias sugieren que la combustin del carbn ayudada por la ventilacin a pulmn no produca suficiente calor como para derretir la carga completamente. La carga se converta en una escoria gruesa y viscosa que contena ndulos, gotas de metal casi puro de varios milmetros de dimetro. Como la escoria se mantena viscosa a travs del proceso de fundicin, atrapaba los ndulos en lugar de dejarlos bajar al fondo del horno y formar lingotes.

Para liberar los ndulos los Sicn sacaban la escoria del horno y la molan con el batn y chungo. Los ndulos eran luego separados a mano. Deducimos que este mtodo de recoleccin era bastante ineficiente cuando encontramos que la escoria molida y descartada en HPGB contena muchos ndulos muy pequeos (menos de un milmetro de dimetro). De los ndulos que eran recogidos muchos eran posiblemente demasiado pequeos para ser usados en metalurgia por lo que eran refundidos, refinados y convertidos en pequeos lingotes.

La produccin de metales termin en HPGB alrededor de 1100. Aproximadamente al mismo tiempo los Sicn establecieron talleres de fundicin en la base nor occidental (sector III) del cercano cerro Huaringa. Hacia el ao 1300 ya haban construido por lo menos 20 talleres. Encontramos una cantidad de talleres de fundicin en la parte norte del Cerro Sajino, tres kilmetros del Cerro Huaringa. Deducimos que estos talleres tambin haban sido establecidos alrededor del 1100 estudiando los estilos de la cermica asociada y utilizando tcnicas de fechado por carbn radioactivo.

Estos dos sitios metalrgicos estaban directamente conectados a una importante mina de cobre en la base de Cerro Blanco por un antiguo camino de curvas. Aunque la mayor parte de la mina prehispnica haba sido destruida con los aos, encontramos (SCARRED) martillos de piedra en algunos pozos de prospeccin cercanos. Adems de

cerro Blanco los mineros de Sicn aparentemente explotaron otras minas. En una distancia inferior de seis kilmetros de Cerro Blanco se encuentran las importantes minas de cobre prehispnicas de Cerro Colorado y Cerro Mellizo. Logramos ubicar parte de los caminos que unan estas minas con la regin de Batn Grande.

La conquista Chim de la regin trajo importantes cambios en la organizacin de la produccin metalrgica en Cerro Huaringa. Los talleres de fundicin de quincha en el sector III fueron reemplazados con construcciones de piedra, todas con el mismo estilo arquitectnico. Estos talleres de fundicin estaban unidos a talleres adyacentes equipados con yunques de piedra sobre bancas, y recipientes parcialmente llenos de carbn de palo presumiblemente para el templado. Los Chim supervisaban toda la regin desde una plataforma alta.

Cuando llegaron los Incas hacia 1470, construyeron nuevos talleres de fundicin, algunos de quincha y otros de piedra en el sector III. Adems segregaron las zonas de trabajo del metal de los talleres de fundicin. Estos cambios en la administracin, sin embargo, no parecen haber modificado la tecnologa metalrgica.

Casi todos los talleres Chim e Inca estaban equipados con dos o tres batanes y tres o cuatro hornos. En contraste con los Sicn, los Chim y los Incas no mantuvieron sus talleres limpios. Los suelos de los talleres estaban tpicamente sucios con sobrantes de comida, cenizas, pedazos de carbn, pozos de tiestos y fragmentos de tuyeras. Parece ser que para esta poca la fundicin haba perdido todo su significado ceremonial, y se haba convertido en una actividad secular y rutinaria.

Cmo evolucion la fundicin de las aleaciones de cobre de Sicn durante sus 600 aos de historia? Los cambios que hemos documentado hasta este momento representan refinamientos en los principios bsicos y en el equipo aplicado por los Sicn.

En general el diseo de los hornos se mantuvo esencialmente igual. Un cambio notable fue la reduccin de la capacidad promedio, de los hornos de 3.3 litros en el tiempo de Sicn medio a aproximadamente 1.4 litros durante la dominacin Chim e Inca. La evidencia de las excavaciones y experimentos sugiere que la capacidad de los hornos fue reducida para mejorar tanto la eficiencia como la produccin de la fundicin, as como para facilitar en mantenimiento los hornos.

Tambin descubrimos cambios estructurales en los hornos. Cuando examinamos el recubrimiento interno de un horno construido por los Chim en el sector III, encontramos que el recubrimiento estaba compuesto de una mezcla resistente al calor de andesina (andesita?) (45%), mica (40%), cuarzo (15%) ya algo de arcilla agregada como consolidante. El mineral constitutivo tenia un promedio de 0.1 milmetro de dimetro, indicado que haba sido cuidadosamente preparado. Contrastando con esto, los recubrimientos anteriores hechos por los Sicn eran hechos mayormente de arcilla mezclada con materias vegetales y arena.

Otra innovacin reducida introducida durante los periodos Chim e Inca fue un horno de arcilla construido de dos piezas. El borde de la mitad superior del horno estaba asegurado a la parte inferior del mismo a travs de una serie de dientes entrelazados. Adems de ser ms fciles de fabricar, la construccin de dos piezas probablemente facilitaba las reparaciones y el recubrimiento del bol del horno.

Observamos tambin cambio en los diseos de la tuyeras. Las tuyeras de Sicn medio fueron aparentemente hechas a mano y decorada con diseos geomtricos simples. A medida que se rompan, muchas fueron reparadas emparejando los bordes rotos. Las tuyeras de los perodos Chim e Inca fueron considerablemente ms largas que los modelos anteriores y no tenan decoracin. Muchas haban sido aparentemente fabricadas en moldes, y ninguna mostraba signo de haber sido reutilizada.

Aunque el tamao total y la forma de las tuyeras cambi con el tiempo, el dimetro en el agujero distal se mantuvo constante, en aproximadamente 8 milmetros. El ancho de la boca del horno donde se colocaban las tuyeras tampoco cambi mucho de un perodo al siguiente. Por lo tanto el volumen del flujo de aire en el horno probablemente no vari significativamente con el tiempo.

A mediada que las tecnologas de fundicin mejoraban a lo largo de los 600 aos y aumentaba el nmero de talleres y hornos, la produccin de aleaciones de cobre gradualmente se intensific. En el rea central de uno de los talleres documentamos que siete grupos de hornos de fundicin haban sido construidos durante la vida del taller, y que el recubrimiento interno de la cmara de cada horno haba sido modificado dos o tres veces. Alrededor de los talleres descubrimos acumulaciones de escoria de piso casi puros que llegaban a tener siete metros de ancho y 1.5 metros de altura.

Para el sector III del Cerro Huaringa, que fue la escena de intensa fundicin por ms de 400 aos, estimamos que la cantidad de escoria estratificada es de unas 5000 toneladas mtricas. A medida que la escoria y otros desechos de la produccin se acumularon en los talleres durante este perodo, los pisos se elevaron hasta 2.5 metros.

Un tema sobresaliente en relacin a la produccin de aleaciones de cobre arsenical es la naturaleza de la carga de fundicin. Hasta hace poca los arquelogos no tenan certeza sobre la fuente del arsnico ni del mtodo utilizado para alearlo con el cobre. Por ejemplo la aleacin poda haber sido producido de menas mezcladas en forma natural, o alternativamente menas de arsnico, podan haber sido adicionadas intencionalmente durante la fundicin del cobre. Para investigar este asunto comenzamos analizando la composicin de los ndulos, escorias, menas y otros residuos minerales encontrados en nuestras excavaciones.

Especimenes de escoria y escoria molida encontrada alrededor de los hornos en los talleres de fundicin de Sicn medio en HPBG son caractersticamente heterogneos; contienen tpicamente del 2% al 10% de cobre pero estn formados mayormente de compuestos xidos de hierro (FeO) y dixido de silicn (SiO2) con algo de aluminio (Al2O3) y xido de calcio (CaO). Estas mezclas son muy similares a las escorias

producidas por otros mtodos antiguos para fundir cobre con fundente de hierro y combustible de carbn de palo. En general esas mezclas deben ser fundidas a temperaturas de 1,150 1,250 grados Celsius antes de que la escoria y el metal se liquiden y puedan fluir libremente.

La composicin de los ndulos de cobre incrustado en la escoria del horno es crtica para la reconstruccin del proceso de fundicin. La concentracin de arsnico en los ndulos de cobre atrapados en la escoria de los hornos de fundicin de HPBG promediaba alrededor del 6% y tpicamente iban del 1% al 20%. Algunas pequeas porciones de los ndulos contenan hasta 40% de de arsnico. Entre las muestras recolectadas de los hornos de HPBG, tambin descubrimos SPEISS, una mezcla variable de cobre, arsnico y hierro. El SPEISS contiene una notable cantidad de arsnico (41%) as como de hierro (56%) y cobre (4%).

Ndulos de cobre con alto contenido de arsnico incrustado en la escoria, junto con la presencia de SPEISS en lugares de fundicin, indican que el arsnico, de alguna manera fue agregado a la carga. El arsnico no podra haber venido del fundente de hierro ni de la mena de cobre ya que ambas contienen usualmente menos de 0.1% de arsnico.

En vista de que no pudimos identificar especimenes de minerales bajos en concentracin de minerales ricos en arsnico en HPBG, decidimos tamizar ms de 40 menas (cobre-hierro) para buscar arsnico. Dos especimenes contenan arsnico en cantidades importantes, 6% y 11% respectivamente. Los especimenes eran diferentes en color y densidad de las menas de cobre y hierro recuperadas en los lugares de fundicin, sugiriendo que las menas ricas en arsnico podan ser fcilmente reconocidas por los metalrgicos Sicn.

Tambin investigamos las antiguas minas de Batn Grande incluyendo la del Cerro Mellizo. En ese lugar encontramos una mena de arsnico conocida como arsenopirita (FeAsS) y sus productos de degradacin como la escoradita (FeAsO4-2H2O).

Mucha evidencia del Cerro Mellizo seala a la intensiva minera prehispnica de los depsitos de superficie de minerales ricos en arsnico. Prximo a la mina descubrimos un camino parcialmente conservado, delineado por piedras y dos grupos de habitaciones construidos sobre terrazas artificiales. Las habitaciones pueden haber sido los depsitos o el lugar de residencia de los mineros. Como ha quedado indicado por la cermica de los alrededores, las habitaciones fueron ocupadas varios siglos anteriores a la conquista espaola del Per. En adicin al Cerro Mellizo, otros sitios prehispnicos cercanos a Batn Grande muestran evidencia de minera de depsitos de superficie de minerales de cobre y arsenopirita.

Despus de estudiar la composicin de las menas de los lugares de fundicin e identificar por lo menos una mina local con menas ricas en arsnico, concluimos que las menas ricas en arsnico, cobre y hierro eran mezcladas en forma deliberada para lograr las cargas de fundicin encontradas en HPBG y en Cerro Huaringa. Los bajos niveles de arsnico en las menas ms comunes de cobre y hierro no explicaran adecuadamente los

productos observados. Aunque unos cuantos especimenes ricos en arsnico que fueron accidentalmente incluidos en una carga de fundicin podran producir una aleacin de cobre arsenical, esas casualidades no podran explicar la produccin a gran escala de esta aleacin a lo largo de unos 600 aos.

Aunque la evidencia arqueolgica y los anlisis de laboratorio revelaron mucha informacin sobre los materiales, equipos y mtodos usados en la fundicin, seguimos an determinados en averiguar como funcionaban realmente los hornos y cuanta mano de obra se requera para operarlos. En 1986 por lo tanto intentamos reproducir las tcnicas usadas por los Sicn, Chim e Incas. Construimos rplicas de hornos de varios tamaos y tambin usamos un horno Chim de 600 aos del sector III del Cerro Huaringa. Las rplicas fueron hechas de arena, arcilla y rocas de los alrededores para aproximarnos a la composicin de los hornos prehispnicos.

Obtuvimos menas de xidos de cobre (31% cobre) y hematita; un mineral de hierro de la mina de Cerro Blanco. Luego de seleccionar los minerales a mano lo molimos usando un batn y un chungo del sector III de Cerro Huaringa. Luego mezclamos cantidades iguales de xido de cobre y hematita para lograr la carga de fundicin. Como combustible obtuvimos algunos trozos de carbn de algarrobo.

Despus de precalentar el horno por 20 minutos, colocamos una pequea cantidad de la carga (menos de100 gramos) sobre el carbn en brazas en la parte posterior del horno. Introdujimos tres tubos de soplar, cmodamente, en la boca del horno. A medida que soplbamos el aire en los tubos y a travs de los pequeos agujeros de las tuyeras creamos una corriente de aire que penetraba a travs de los carbones. El volumen de la corriente limitaba el rea que poda ser calentada eficientemente delante de cada tuyera. Para operar con el mximo de corriente de aire y niveles de combustin, dos grupos de tres sopladores cada uno nos alternamos en turnos de aproximadamente 10 minutos.

Utilizando la tcnica descrita pudimos rpidamente calentar una carga pequea a una temperatura de unos 1,150 C. cuando agregbamos ms carga el mineral original se enfriaba y solidificaba en escoria y nosotros concentrbamos nuestro esfuerzo en el material sin procesar. No podamos conseguir fundir la carga completa al mismo tiempo. Quemamos alrededor de dos kilos de carbn por hora., un ritmo ms bajo que el anticipado. La velocidad del quemado era el factor limitante en el proceso de fundicin. De otro lado los hornos no soportaban una carga tan grande como habamos supuesto porque el carbn sin quemar y cubierto de escoria se quedaba en la parte inferior del horno.

A final del perodo de unas tres horas de soplado continuo, durante el cual metimos 900 gramos de carga en el horno Chim, creamos un trozo de escoria de 775 gramos. La escoria tena aproximadamente la misma composicin que la obtenida por los Sicn, Chim e Incas. Molimos la escoria usando los batanes, chungos y recogimos 30 gramos de ndulo de cobre.

Nuestros experimentos demostraron que las tecnologas de fundicin de aleaciones de cobre Sicn eran relativamente primitivas y que demandaban una mano de obra intensiva. Aun si asumimos que los sopladores prehispnicos eran ms aptos, cada fundicin habra requerido de cuatro o cinco personas trabajando tres o cuatro horas. Dado el espacio de los cuatro hornos en un taller tpico, dos hornos podan haber sido usados simultneamente para lograr unas cuatro fundiciones por taller por da.

Nuestros experimentos tambin demostraron que la tecnologa de fundicin Sicn demandaba un gran gasto de combustible y menas. El consumo de combustible en la fundicin primitiva de cobre es muchas veces mayor que el consumo de menas. Hemos estimado que las dos docenas de talleres de fundicin en el sector III de Cerro Huaringa deben haber consumido ms de 300 kilogramos de carbn diario.

Basados en estimados de la densidad de escoria y los volmenes de horno, cada horno podra haber contenido unos cinco kilos de escoria fundida. Para producir esa cantidad, se necesitara una carga de 2 kilos de mena de cobre (con un 30% de cobre) y unos cuatros o seis kilos de fundente. Dependiendo principalmente de la calidad de las cargas de menas de cobre y la eficiencia de la fundicin, cada fundicin podra haber producido entre 0.3 y 0.6 kilogramos de objetos de aleacin de cobre.

Aunque estos estimados son bastante gruesos, uno puede ahora apreciar mejor el poder de convocatoria que tena el Lder de Sicn medio que fue enterrado con un estimado de 500 kilos de objetos de aleacin de cobre.

De acuerdo a los estndares modernos, la metalurgia del cobre arsenical de los Sicn era muy ineficiente. Aun con la molienda de la escoria y la cuidadosa recoleccin de los ndulos, se perda mucho metal. La baja inyeccin de aire que poda ser bombeado en el horno por los pulmones humanos limitaba notablemente la cantidad de la carga de fundicin que poda ser manejada de una sola vez. Por esta razn, muy probablemente, los Sicn tenan que construir muchos talleres de fundicin, cada uno con tres o cuatro hornos.

Este sistema de trabajo intensivo debe ser visto, sin embargo, dentro del contexto andino en el cual el acceso a una oferta abundante de mano de obra parece haber sido la condicin principal para las actividades productivas. La inversin en trabajo pesado contrarrestaba eficientemente la primitiva tecnologa de fundicin.

En aos recientes nosotros y nuestros colegas hemos descubiertos muchos objetos de aleacin de cobre, y hemos empezado a entender algunos detalles de cmo los lingotes eran transformados en productos terminados. Desde los tiempos Sicn tardo hasta la conquista espaola mucho del trabajo metalrgico se llev a cabo en la base nor oriental (sector III) de Cerro Huaringa. All encontramos evidencia de martillado, ANNEALING y terminado de objetos. Regado por las tierras en el suelo de las excavaciones, haban muchos martillos de piedra y yunques de piedra, fragmentos de metal, escoria fragmentos y montones de marga mezcla de cermica, arena y carbonato de calcio que pudo haber sido usado para limpiar y pulir los objetos de metal.

Dos tcnicas de metalurgia parecen haber sido las aplicadas con mayor frecuencia. Los lingotes se martillaban hasta lograr convertirlos en delgadas hojas, o se proceda a hacer la fundicin de objetos terminados.

Tambin descubrimos una especie de urnas grandes que haban invertidas y medio enterradas. Los fondos haban sido quitados con mucho cuidado y estaban parcialmente llenas con pedazos de carbn. Urnas colocadas de una manera similar fueron encontradas en HPBG en un nivel superpuesto a hornos de Sicn medio. Sospechamos que hayan podido contener carbones calientes para ENNEALING

Sin duda una buena porcin de los lingotes producidos en el sector III del Cerro Huaringa era llevada al sector I para un proceso posterior. De hecho, el sector I estaba conectado al sector III por un camino mayor a media altura de la pendiente norte del Cerro Huaringa. Ms aun, probablemente no se trata de una coincidencia el hecho de que el sector I esta localizado a media camino entre los dos sitios de fundicin documentados en Cerro Sajino y el sector III de Cerro Huaringa.

Durante la administracin Chim la mayora de los productos fundidos y consolidados del sector III de Cerro Huaringa, incluyendo los ndulos, eran probablemente exportados por todos los territorios norteos de los Chim. Talleres de metalurgia construidos durante el mismo perodo han sido excavados en el centro ceremonial de Chotuna y en Chan Chan, la capital urbana de los Chim.

En tiempos anteriores, durante el periodo Sicn medio, los productos de HPBG pudieron haber sido enviados unos 13 kilmetros hasta el recinto Sicn, el centro religioso que tiene una docena de templos monumentales de adobe y extensos cementerios. En el rea que rodea estos cementerios recobramos muchos moldes, objetos mal fundidos, fragmentos de piedras faceteadas (?) y fragmentos de vasija cubiertas de escoria. Algunas vasijas de cermica estaban cubiertas con arcilla, hacindolos estables y resistentes al calor. Las vasijas estaban adems parcialmente cubiertas con escoria y algunos ndulos consolidantes. Las vasijas eran probablemente crisoles que eran llenados de ndulos para hacer los lingotes. Es posible que la elite Sicn, dentro del recinto, supervisase la manufactura de los objetos de metal para el ritual y para los fines funerarios. Sin embargo no se ha encontrado ninguna evidencia de fundicin en estos grandes complejos.

Las actitudes culturales hacia los metales de cobre arsenical pueden ser interferidas de la forma y contexto en que los metales fueron usados. Los objetos hechos de aleaciones de cobre estaban presentes en toda la sociedad de Sicn medio, incluyendo todos, desde vasos utilitarios hasta mscaras ceremoniales. En particular las aleaciones de cobre eran trabajadas en objetos de lamina en forma de I conocidos localmente como naipes eran portables, durables y estandarizados en su tamao, forma, materiales y tcnica de fabricacin. Hasta ahora se han encontrado en la regin de Lambayeque y Piura (correspondiendo aproximadamente a la zona de dominacin de Sicn medio). Algunas de las tumbas de la elite en el recinto Sicn contenan literalmente miles de naipes de diferentes tamaos correctamente empaquetados.

Muchos de los objetos de cobre arsenical fueron encontrados con artefactos de tumbaga en las tumbas ms grandes en las cuales la elite Sicn era enterrada. A diferencia de los objetos de cobre arsenical, los ornamentos de tumbaga parecen haber sido exclusivamente para los privilegiados. Los objetos de tumbaga y de otros metales preciosos tenan una distribucin limitada y han dejado la ms explicita, detallada y completa representacin de la iconografa religiosa ms importante. Eran cuidadosamente ensamblados de piezas de lmina de metal y decorados con incrustaciones de conchas y piedras, con lentejuelas, plumas y pintura. En efecto, eran algunas de las piezas de arte ms bellas creadas por los Sicn medio.

En contraste con las tumbas de la elite de Sicn medio, las tumbas encontradas cerca de los talleres de fundicin en el sector III presumiblemente de metalrgicos Chim e Inca son pobres con respecto a la calidad y cantidad de las ofrendas. Las tumbas en los alrededores de los talleres de metalrgicos sin embargo se encuentran claramente mejor presentadas. En general, aquellos encargados del difcil, sucio y agotador trabajo de la fundicin parecen haber tenido un status social ms bajo que los metalrgicos.

Visiones actuales y las teoras sobre la metalurgia en el norte del Per antiguo se apoyan muy fuertemente an en los artefactos encontrados en las tumbas. Para entender el significado de los objetos de aleacin en la vida diaria de los Sicn necesitamos excavar mucho ms casas. Tambin planeamos investigar las variaciones regionales y temporales de la metalurgia de aleaciones de cobre estudiando los valles vecinos de Zaa y Jequetepeque. Slo nos queda esperar que los ladrones de tumbas no hayan tenido la oportunidad de estudiarlos primero.

VOCABULARIO INGLS ESPAOL:

Prill = ndulo

Slag = escoria

Ore = mena

Crucibles = crisol

Spangles = lentejuelas

01_102_103_104_105_106_107_108_1la metalurgia de las aleaciones de cobre en el antiguo Per