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Tonietto, Serena (2010) Indagini archeometriche sul mosaico paleocristiano a tessere vitree del Sacello di San Prosdocimo (Padova). Caratterizzazione chimico-fisica e cristallografica dei materiali mediante metodiche analituche micro- e non distruttive. [Ph.D. thesis]

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Abstract (english)

This study has the aim of carrying out a chemical-physical and mineralogical research on vitreous mosaic tesserae from the early Christian sacella of San Prosdocimo (Padua) and of Santa Maria Mater Domini (Vicenza), in order to characterize the materials and, if possible, to get information about production technologies and raw materials.
The mosaic of the sacellum of San Prosdocimo, which was flattened in the XVI century, now only consists of mosaic bits and single tesserae, on which the Sovrintendenza per il patrimonio storico artistico ed etnoantropologico of the provinces of Belluno, Padua, Rovigo and Treviso allowed the development of this study. The mosaic of the sacellum of Santa Maria Mater Domini, instead, is still located in situ, even though it is quite fragmentary: the Sovrintendenza per il patrimonio storico artistico ed etnoantropologico of the provinces of Verona, Vicenza and Rovigo made the study on this second mosaic possible.
This study focused on the colorimetric investigation of over 3000 single tesserae from the Paduan sampling, which were subdivided into 23 chromatic categories after a preliminary visual observation. This classification was then verified through spectrometric researches that had the aim of recognize CIELAB coordinates of every sample.
Various samples were chosen for every category according to objective features (weave, chromatic shade). The archaeometric researches focused on a total of 226 tesserae.
As from the chromatic categories of the Paduan cycle, 25 tesserae of the sacellum in Vicenza were sampled, with the objective to identify a certain analogy between the two mosaic cycles, which represent the unique examples of the early Christian mosaic art in the Veneto region.
All samples were put through scanning electron microscope observations (SEM) and electron microprobe analyses (EMPA) in order to identify their weave and glass composition. Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) was also used to analyze transparent colourless samples both to recognize the composition of the vitreous matrix and to compare this sampling with the equivalent glass contained in the bibliography.
Researches through X-Ray powder diffraction (XRPD) and X-Ray Single Crystal Diffraction (XRSCD) were carried out with the aim of identifying the crystalline opacifier phases of opaque samples. Thanks to the definition of the opacifiers it was also possible to obtain an evaluation of the oxide reductive conditions of the thermal regime of the kilns during glass production.
In addition to researches EMPA, SEM and XRPD, X-Ray Absorption Spectroscopy measurements were took to identify the chromophoric agent that is responsible for the colour of the tesserae, in order to analyze copper oxidation together with coloration of opaque tesserae.
Transparent colourless tesserae were analyzed through EPR with the aim to quantify ions Fe(III) and Mn(III) in the glass of the samples.
Final results suggested that the two mosaic cycles are significantly connected. In particular, close similarities both in production technologies and in the materials were noticed, while some peculiarities are less relevant and referable to the different quantity of finds of the two samplings.
In addition, a database has been arranged with the aim to collect and check the numerous results that were obtained. This kind of technical support represents a useful instrument to study early Christian mosaic glass.

Abstract (italian)

La ricerca qui condotta ha come obiettivo l'indagine chimico-fisica e mineralogica delle tessere musive vitree provenienti dai sacelli paleocristiani di San Prosdocimo (Padova) e di Santa Maria Mater Domini (Vicenza), mirata a caratterizzarne i materiali e, qualora possibile, trarre informazioni sulle tecnologie di produzione e sulle materie prime.
Il mosaico del Sacello di San Prosdocimo, abbattuto nel XVI secolo, è oggi totalmente scomposto in lacerti musivi e tessere sciolte sulle quali la Sovrintendenza per il patrimonio storico artistico ed etnoantropologico delle province di Belluno, Padova, Rovigo e Treviso ha concesso l’autorizzazione all’esecuzione di questo studio. Il mosaico del Sacello di Santa Maria Mater Domini è, seppure frammentario, ancora collocato in situ e il suo studio è stato permesso dalla Sovrintendenza per il patrimonio storico artistico ed etnoantropologico per le provincie di Verona, Vicenza e Rovigo.
Le oltre 3000 tessere sciolte della campionatura padovana, dopo una preliminare osservazione visiva, sono state suddivise in 23 categorie cromatiche, classificazione successivamente confermata anche da indagini spettrometriche volte ad individuare le coordinate CIELAB di ciascun campione.
Per ogni categoria cromatica sono stati scelti più campioni sulla base di caratteri oggettivi (tessitura, tonalità cromatica, eccetera), per un totale di 226 tessere sulle quali si sono concentrate le indagini archeometriche.
Alla luce delle categorie cromatiche riconosciute nel ciclo padovano sono state campionate in situ 25 tessere del sacello vicentino, con lo scopo di identificare possibili analogie tra i due cicli musivi, unici esempi dell’arte musiva paleocristiana noti in Veneto.
Per individuare la tessitura e la composizione del vetro delle tessere sono state condotte indagini al microscopio elettronico a scansione (SEM) e in microsonda elettronica (EMPA) su tutti i campioni, e su quelli trasparenti incolori sono state eseguite anche analisi in spettrometria di massa ad ablazione laser (LA-ICP-MS), in modo da valutare la composizione della matrice vetrosa e confrontare la campionatura in analisi con i corrispettivi vetri noti in letteratura.
Le indagini in diffrattometria a raggi X delle polveri (XRPD) e a cristallo singolo (XRSCD) sono state realizzate sui campioni opachi con l’obiettivo identificare le fasi cristalline opacizzanti e/o pigmentanti. La determinazione degli opacizzanti ha inoltre permesso di ottenere una stima delle condizioni ossido riduttive e dei regimi termici delle fornaci durante la produzione del vetro.
L’agente cromoforo responsabile delle tessere è stato caratterizzato mediante analisi SEM, EMPA, e XRPD coniugate ad analisi colorimetriche condotte sulle tessere opache.
Sulle tessere trasparenti incolori sono state realizzate analisi EPR finalizzate alla quantificazione degli ioni Fe2+ e Mn3+ presenti nel vetro dei campioni. In aggiunta per indagini sugli stati di ossidazione del rame che si è rivelato essere il principale cromoforo, in numerose categorie cromatiche, sono state effettuate misure spettrometriche in assorbimento di raggi X (XAS).
Alla luce dei risultati ottenuti si sono individuate significative relazioni tra i due cicli musivi. In particolare i dati disponibili suffragano forti analogie nelle tecnologie di produzione e nei materiali impiegati; minore rilevanza assumono alcune specificità, anche riconducibili alla diversa numerosità dei reperti delle due campionature.
È stata inoltre predisposta una base di dati volta a raccogliere e gestire la grande numerosità di risultati ottenuti.. Il database è stato strutturato in modo da permettere l’accesso in modo veloce e puntuale a tutte le informazioni riguardanti la caratterizzazione della tessera musiva e tutti i dati digitalizzati relativi alle analisi chimiche-fisiche e mineralogiche di cui è indicata la procedura analitica, la precisione e l’accuratezza relativa, sono acquisibili dall’utente.
Tale supporto informatico viene quindi proposto come un utile mezzo per lo studio del vetro musivo paleocristiano.

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EPrint type:Ph.D. thesis
Tutor:Molin, Gianmario
Supervisor:Silvestri, Alberta
Ph.D. course:Ciclo 22 > Scuole per il 22simo ciclo > STUDIO E CONSERVAZIONE DEI BENI ARCHEOLOGICI E ARCHITETTONICI > SCIENZE E TECNOLOGIE PER I BENI ARCHEOLOGICI E ARCHITETTONICI
Data di deposito della tesi:UNSPECIFIED
Anno di Pubblicazione:30 January 2010
Key Words:mosaico; VI secolo; vetro; SEM; XRD; EMPA; XAS; colorimetria; EPR; LA-ICP-MS; database.
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 04 - Scienze della terra > GEO/09 Georisorse minerarie e applicazioni mineralogico- petrografiche per l'ambiente ed i beni culturali
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Geoscienze
Codice ID:2881
Depositato il:04 Nov 2010 11:12
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