Metal, cerámica, piedra y hueso. Son los cuatro materiales más abundantes en el registro arqueológico. Su mayor o menor utilización ha ido cambiando según los periodos cronológicos. La piedra y el hueso se trabajan por percusión, abrasión o talla, modificando su forma para adoptar tipos y diseños adecuados a su funcionalidad o a la estética deseada. Por su parte, el metal y la cerámica necesitan el fuego, elemento esencial en el desarrollo de su tecnología, para elaborar sus productos. En los metales, este proceso térmico produce una transformación completa de la materia prima original. Investigar sobre las materias primas, la tecnología desarrollada y el impacto social y económico requiere la utilización de diversas técnicas, algunas comunes a los materiales inorgánicos y otras específicas para el metal.
Cuando hablamos de metalurgia de manera genérica, estamos agrupando en un mismo proceso tecnológico a muchos metales distintos con requerimientos tecnológicos específicos a cada uno de ellos y, en ocasiones, muy diferentes como es la tecnología del hierro respecto a la del cobre. Se menciona que son siete los metales conocidos en la antigüedad: cobre, estaño, hierro, plata, plomo, oro y mercurio. A ellos hay que añadir el antimonio aunque, a diferencia de esos siete metales, su uso fue muy restringido y limitado. Todos tienen en común que parten de un mineral o materia prima que debe obtenerse en la naturaleza y, posteriormente, transformarse en un metal. La excepción es el oro, metal que siempre se encuentra en estado nativo, y también en las primeras etapas metalúrgicas el aprovechamiento de los limitados minerales disponibles de cobre y plata nativos. El hierro meteorítico es también una excepción, diferenciándose del resto en que su origen no está en la corteza terrestre, sino en los fragmentos de meteoritos caídos del espacio.
La minería es el proceso de obtención de estos minerales que, originalmente, se encontraban o podían ser reconocidos en superficie. El cobre, plomo, plata o hierro necesitan extraerse mediante trincheras, pozos o galerías. El oro y el estaño también se extraen con técnicas mineras pero, durante la Prehistoria, se obtuvieron principalmente por bateo de sedimentos fluviales.
Dicen que las piedras no hablan, pero la arqueología moderna es capaz de obtener mucha información del estudio de minerales y metales aplicando diversas técnicas de análisis. Los datos ayudan a responder a preguntas sobre nuestro pasado y a conocer cómo afectó la tecnología metalúrgica en la vida de las personas. Tecnología y cambio social, dos aspectos relacionados entre sí y que hoy experimentamos en nuestro presente.
Fragmento de galena observado con electrones retrodispersados en el MEB. Se aprecia la cristalización y exfoliación cúbica perfecta.
Las características de los minerales condicionan tanto su proceso de reducción a metal como su composición final. Es por ello imprescindible identificar los minerales mediante análisis químicos con técnicas instrumentales como la espectrometría de fluorescencia de rayos X (FRX) que detecta y cuantifica en porcentaje los elementos presentes en cada muestra analizada. Los análisis mineralógicos emplean la difracción de rayos X (DRX) identificando las fases cristalinas y, por tanto, la forma en la que están combinados los átomos del compuesto mineral.