Advertisement

Processes of Formation and Alteration of Archaeological Fire Structures: Complexity Viewed in the Light of Experimental Approaches

  • Ramiro Javier MarchEmail author
  • Alexandre Lucquin
  • Delphine Joly
  • Juan Carlos Ferreri
  • Mohamad Muhieddine
Article

Abstract

The aim of this article is to present an experimental approach for studying the formation and transformation processes of archaeological fire structures. We present a synthetic review of our experimental project, which was developed in many different natural archaeological contexts. We report the results and problems associated with experimental fires lit on different kinds of soils and in different environments, followed by the observation of natural and anthropic transformations. Finally, we analyse the nature and significance of these results for the archaeological interpretation process, while describing some general trends and showing the complexity of the approach.

Keywords

Formation processes Fire structures Experimental approach Taphonomy 

References

  1. Andrieux, P. (1996). Experimenter la métallurgie le lien entre la dynamique thermique et les vestiges arcéhologiques. In O., Bar Yosef, L., Cavalli-Sforza, R. J., March, M., et Piperno, (Eds.) XIII International Congress of prehistoric and protohistoric sciences Forli-Italia-8/14 September 1996 Colloquia 5 The Lower and Middle Palaeolithic Colloquium IX: 81–107.Google Scholar
  2. Ascher, R. (1970). Cues I: design and construction of an experimental archaeological structure. American Antiquity, 63, 793–816.Google Scholar
  3. Bate, L. (1992). Del registro estático al pasado dinámico: entre un salto mortal y un milagro dialéctico. Boletín de Antropología Americana, 26: 49–67. México: Instituto Panamericano de Geografía e Historia.Google Scholar
  4. Behrensmeyer, A. K, Hill, A. P. (1980–1988). Fossils in the making: Vertebrate Taphonomy and Paleoecology Wenner-Gren Foundation for Anthropological Research University of Chicago Press.Google Scholar
  5. Berhensmeyer, A. K., Damuth, J. D., Di Michele, W. A., Potts, R., Sues, H.-D., & Wing, S. L. (1992). Terrestrial Ecosystems through time. Evolutionary paleoecology of terrestrial plants and animals. The evolution of terrestrial ecosystems consortium. Chicago: Universite of Chicago Press.Google Scholar
  6. Binford, L. R. (1981). Bones: Ancient men and modern myths. New York: Academic.Google Scholar
  7. Binford, L. R. (1983). In Pursuit of the past. Decoding the archaeological record. University of California Press.Google Scholar
  8. Brain, C. K. (1981). The hunters or the hunted? An introduction to African cave taphonomy. Chicago: Chicago University Press.Google Scholar
  9. Buonasera, T. (2005). Fatty acid analysis of prehistoric burned rocks: a case study from central California. Journal of Archaeological Science, 32, 957–965.CrossRefGoogle Scholar
  10. Chalmers, A. (1982). What is this thing called science? University of Queensland Press.Google Scholar
  11. Chalmers, A. (1990). Science and its Fabrication Ed. Milton Keynes: Open University Press.Google Scholar
  12. Coles, J. (1973). Archaeology by experiment. New York: Charles Scribner’s Sons.Google Scholar
  13. Dumarçay, G., Lucquin, A., & March, R. J. (2008). Cooking and firing, an experimental approach by S.E.M on heated sandstone. In L. Longo & N. Skakun (Eds.) ″Prehistoric Technology″ 40 years later: Functional studies and the Russian legacy. Proceedings of the International Congress Verona (Italy), 20–23 April 2005 BAR 1783: 345–355Google Scholar
  14. Efremov, I. A. (1940). Taphonomy: a new branch of Paleontology. Pan-American Geologist, 74, 81–93.Google Scholar
  15. Evershed, R. P., Heron, C., Charters, S. & Goad L. J. (1992). The survival of food residues: new methods of analysis, interpretation and application. In A. M. Pollard, (Ed.), New developments in archaeological science. Proceedings of the British Academy. Vol. 77. Oxford University Press. 187–208.Google Scholar
  16. Ferreri J. C. & March, R. J. (1996). Using numerical models to analyze archaeological simple fires structures. In O. Bar Yosef, L., Cavalli-Sforza, R. J. March, M. et Piperno (Eds.) XIII International Congress of prehistoric and protohistoric sciences Forli-Italia-8/14 September 1996 Colloquia 5 The Lower and Middle Palaeolithic Colloquium IX: 57–63.Google Scholar
  17. Fine, P. M., Cass, G. R., & Simoneit, B. R. T. (2001). Chemical characterization of fine particle emissions from fireplace combustion of woods grown in the northeastern United States. Environmental Science & Technology, 35(13), 2665–2675.CrossRefGoogle Scholar
  18. Fine, P. M., Cass, G. R., & Simoneit, B. R. T. (2002). Chemical characterization of fine particle emissions from the fireplace combustion of woods grown in the Southern United States. Environmental Science & Technology, 36(7), 1142–1451.CrossRefGoogle Scholar
  19. Gandara, M. V. (1982). La vieja nueva arqueología. In: ″Teorías, métodos y técnicas en arqueología″ Boletin de Antropología Americana. Ed. Instituto Panamericano de Geografía e historia. Mexique.: 59–159Google Scholar
  20. Gardin, J. C. (1987). Questions d’épistémologie pratique dans les perspectives de l’intelligence artificielle. Bulletin de la Société Française de Philosophie 81 Année N° 3 Julliet–Septembre Ed. Armand Colin. Paris: 69–112Google Scholar
  21. Gardin, J. C. (1990). L’interprétation dans les humanités: réflexions sur la troisième voie. ENNALS & GARDIN: 22–59.Google Scholar
  22. Heron, C., Gørill, N., Stern, B., Craig, O., & Nordby, C. (2010). Application of lipid biomarker analysis to evaluate the function of ‘slab-lined pits’ in Arctic Norway. Journal of Archaeological Science. doi: 10.1016/j.jas.2010.03.016.
  23. Hinguant et al. (2010). Hinguant, S. (dir) Barbier-Pain, D., Besombes, P-A Donnart, K. Goudissard, S. Henaff, X. Labaune-Jean, F., Lucquin, A. March, R. J. Marcoux, N. Mens, E. et Vissac C. 2010 Rapport Final d’opération Carnac, Morbihan, ZA Montauban Les structures à pierres chauffées du Néolithique moyen de Montauban (Carnac, Morbihan): feux domestiques, feux rituels? INRAP Grand Ouest. 222 p plus 32 p. de catalogue 2010.Google Scholar
  24. Hole, F., & Heizer, R. F. (1969). An introduction to prehistoric archeology. New York: Holt, Rinehart and Winston.Google Scholar
  25. Isaac, G. (1967). Towards the Interpretation of occupation debris: some experiments and observations. The Kroeber Anthropological Society Papers, 37, 31–57.Google Scholar
  26. Joly, D. (2008). Étude de la gestion du combustible osseux et végétal dans les stratégies adaptatives des chasseurs-cueilleurs et des groupes agro-pastoraux d’Argentine durant l’Holocène 1 vol. 1 annexes Ph D. Université de Rennes 1.Google Scholar
  27. Joly, D., & March R. J. (2003). Étude des ossements brûlés: nouvelles méthodes pour la détermination des temperatures. In Frère Sautôt et collaborateurs (dir) Le feu domestique et ses structures au néolithique et aux âges des métaux. Actes du colloque Bourg-en-bresse 7 et 8 Octobre 2000 Beaune (France) Préhistoires (Vol. 9), Montagnac: Editions Monique Mergoil:299–311.Google Scholar
  28. Joly, D., March, R. J., & Martinez, G. (2006). Etude des ossements brûlés du site Paso Otero 5 (Argentine). Revue d’Archéometrie, 29, 83–93.Google Scholar
  29. Lalman, J. (2000). Anaerobic degradation of linoleic (C18:2), oleic (C18:1) and stearic (C18:0) acids and their inhibitory effects on acidogens, acetogens and methanogens. Ph.D. Toronto: University of Toronto.Google Scholar
  30. Lalman, J. A., & Bagley, D. M. (2000). Anaerobic degradation and inhibitory effects of linoleic acid. Water Research, 34(17), 4220–4228.CrossRefGoogle Scholar
  31. Lalman, J. A., & Bagley, D. M. (2001). Anaerobic degradation and methanogenic inhibitory effects of oleic and stearic acids. Water Research, 35(12), 2975–2983.CrossRefGoogle Scholar
  32. Lavallée, D., Julien, M., Karlin, C., García, L. G., Pozzi-Escot, D., & Fontugne, M. (1997). Entre desierto y quebrada. Primeros resultados de las excavaciones relaizdas en el abrigo Tomayoc (Puna de Jujuy, Argentina). Bulletin de Institut Français d’Etudes Andines, 26(2), 141–175.Google Scholar
  33. Leroi-Gourhan, A. (1973). «Structures de combustion et structures d’excavation », in Leroi-Gourhan A. (dir.), Séminaire sur les structures d’habitat: témoins de combustion, Paris, Collège de France/LA 275, p. 29–31 (réimpr. Revista do Museu paulista, n.s., 26, 1979).Google Scholar
  34. Leroi-Gourhan, A., Brézillon, M. (1972). Fouilles de Pincevent: Essai d’analyse ethnographique d’un habitat magdalénien (la section 36), Paris, éd. du CNRS (Suppl. à Gallia Préhistoire, VII).Google Scholar
  35. Lipps, J. H., & Rieboldt, S. (2005). Habitats and taphonomy of Europa. Icarus, 177, 515–527.CrossRefGoogle Scholar
  36. Lozano, J. M., Simó, R., Grimalt, J. O., & Estévez, J. (1995). Chemical markers of combustion in a hearth from the middle Palaeolithic Mediona 1 site (Alt penedes, Barcelona in: Trabajos de Prehistoria 52, 2, 1995: 145–155Google Scholar
  37. Lucquin, A. (2007). Étude physico chimique des méthodes de cuisson pré et protohistoriques Thèse de Doctorat 3427 de l’Université de Rennes 1. 2 volumes et 1 Annexe.Google Scholar
  38. Lucquin, A., & March, R. J. (2003). Les méthodes de cuisson pré et proto historiques : le cas du bouilli. In Frère Sautôt et collaborateurs (dir) Le feu domestique et ses structures au néolithique et aux âges des métaux. Actes du colloque Bourg-en-bresse 7 et 8 Octobre 2000 Beaune (France) Préhistoires (Vol. 9), Montagnac: Editions Monique Mergoil:127–143.Google Scholar
  39. Malainey, M. E., Przybylski, R., & Sherriff, B. L. (1999). The effects of thermal and oxidative degradation on the fatty acid composition of food plants and animals of Western Canada: implications for the identification of archaeological vessel residues. Journal of Archaeological Science, 26, 95–103.CrossRefGoogle Scholar
  40. March, R. J. (1988). Informe preliminar de beca de iniciación: Aplicación de metodos físicos y químicos a la determinación de pautas de conducta humanas vinculadas con la utilización del fuego Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Scientific report presented to CONICET Argentine.Google Scholar
  41. March, R. J. (1989). Informe Final de Beca de Iniciación : Aplicación de metodos físicos y químicos a la determinación de pautas de conducta humanas vinculadas con la utilización del fuego Scientific report presented to CONICET Argentine.Google Scholar
  42. March, R. J. (1990). Étude des structures de combustion du Bassin parisien, Application et développement des nouvelles techniques et méthodologies d’analyse à l’étude des gisements magdaléniens du Bassin parisien, Scientific report presented to CONICET Argentine.Google Scholar
  43. March, R. J. (1992). L’utilisation du bois dans les foyers préhistoriques: une approche expérimentale. In J. L. Vernet, (Ed.) Actes du Colloque Internationale ″Les charbons de bois, les anciens écosystèmes et le rôle de l’homme″. Société Botanique de France-Actualités Botaniques, Association Premières Communautés Paysannes en Méditerranée Occidentale: 245–253.Google Scholar
  44. March, R. J. (1995a). L’étude des structures de combustion en archéologie: Un détour vers l’histoire. Annales de la Revue Fyssen. 10 Décembre 1995:53–68.Google Scholar
  45. March, R. J. (1995b). «Méthodes physiques et chimiques appliquées à l’étude des structures de combustion préhistoriques: l’approche par la chimie organique» (Université de Paris I, Panthéon Sorbonne, 1995) Ph D. 3 vol.Google Scholar
  46. March, R. J. (1996). L’Etude des structures de combustion préhistoriques : une approche interdisciplinaire. In O. Bar Yosef, L. Cavalli–Sforza, R. J. March, M. et Piperno, (Eds.) XIII International Congress of prehistoric and protohistoric sciences Forli-Italia-8/14 September 1996 Colloquia 5 The Lower and Middle Palaeolithic Colloquium IX: 251–275.Google Scholar
  47. March, R. J. (1999). Chimie organique appliquée à l’étude des structures de combustion du site de Túnel I. Revue d’Archéometrie, 23, 127–156.Google Scholar
  48. March, R. J. (2012). Searching for the functions of fire structures in Eynan (Mallaha) and their formation processes: a geochemical approach. In The Natufian Culture of the Levant II. Ofer Bar-Yosef & F. R. Valla (Ed.). International Monographs in Prehistory, Ann Arbor.Google Scholar
  49. March, R. J., & Ferreri J. C. (1989). Sobre el estudio de estructuras de combustión arquelógicas mediante replicaciones y modelos numéricos. In M. Olive & Y. Taborin (Eds.), Nature et Fonction des foyers préhistoriques. Actes du colloque international de Nemours (1987) Nemours: APRAIF : 59–69.Google Scholar
  50. March, R. J. & Ferreri J. C. (1991). Aplicación de modelos numéricos para la inferencia del tiempo de quemado en estructuras de combustión arqueológicas: Influencia de parámetros. In Actas del IX Congreso Nacional de Arqueologia Chilena. Museo Nacional de Historia Natural. Santiago de Chile Ed., Chile.: 157–168.Google Scholar
  51. March, R. J., & Lucquin, A. (2007). Les activités réalisées en lien avec l’utilisation du feu et l’analyse des comportements dans l’espace: Modalités fonctionnelles, modalités saisonnières. In S. Beyries, V. Vaté, (Eds.) Les civilisations du renne d’hier et d’aujourd’hui - Approches ethnohistoriques, archéologiques et anthropologiques. Actes des rencontres, 19-20-21 octobre 2006 (Palais des congrès d’Antibes - Juan-les-Pins) Rencontres internationales d’archéologie et d’histoire d’Antibes (Vol. XXVII), Sophia Antipolis: APDCA, Ed.: 421–439.Google Scholar
  52. March, R. J., & Lucquin A. (2012). Under cooking and firing: Chemical analysis of fat residues from experimental and archaeological data. In M. R. Iovino (Ed.), XIVe Congrès U.I.S.P.P., Liège 3–8 Septembre 2001 Section 1. Colloque The Signifiance of Experimentation for the Interpretation of the Archaeological Processes: Methods, Problems and Projects: B.A.R. (in press)Google Scholar
  53. March, R. J., & Soler Mayor, B. (1999). La structure de Combustion n°1. In M. Julien & J.-L. Rieu, (Eds.), Occupations du Paléolithique supérieur dans le sud--est du Bassin parisien D.A.F. (44), Paris: Maison des Sc. de l’Homme: 102–125.Google Scholar
  54. March, R. J., & Wünsch G. (2003). Loupes et lentilles obscures: à propos de la fonction des structures de combustion. In: Frère Sautôt et collaborateurs (dir) Le feu domestique et ses structures au néolithique et aux âges des métaux . Actes du colloque Bourg-en-bresse 7 et 8 Octobre 2000 Beaune (France) Préhistoires (Vol. 9), Montagnac: Editions Monique Mergoil: 311–318Google Scholar
  55. March, R., Baldessari, J. A., & Gross, E. G. (1989). Determinacion de compuestos orgánicos en estructuras de combustión arqueológicas. In M. Olive & Y. Taborin (Eds.), Nature et Fonction des foyers préhistoriques. Actes du colloque international de Nemours (1987) Nemours: APRAIF: 47–58.Google Scholar
  56. March, R. J., Baldessari, A., Ferreri, J. C., Grande, A., Gros, E. G., Morello, O., & Rodano, R. (1991). L’étude des structures de combustion en Argentine. In Actes d’une journée-débat ″Pour un meilleur dialogue en archéologie″. Bulletin de la Société Préhistorique Française. 86, 1989, Études et Travaux numéro 10–12:384–392.Google Scholar
  57. March, R. J., Ferreri, J. C., & Guez, C. (1993). Etude des foyers préhistoriques du Bassin parisien : l’approche expérimentale. In Actes des Journées archéologiques d’Ile de France. Paléoenvironnement et actualités, Meaux, 16 et 17 mars 1991 Mémoires du Groupement Archéologique de Seine et Marne (Vol. 1), Nemours: 87–97.Google Scholar
  58. March, R. J., Largeau, C. & Guenot, P. (2003a). Les structures de combustion du bronze final du gisement Le Closeau (IFP et Parcelle Mairie) 2: Leur Fonction. In: Frère Sautôt et collaborateurs (dir) Le feu domestique et ses structures au néolithique et aux âges des métaux. Actes du colloque Bourg-en-bresse 7 et 8 Octobre 2000 Beaune (France) Préhistoires (Vol. 9), Montagnac: Editions Monique Mergoil:177–198.Google Scholar
  59. March, R. J., Soler Mayor B., & Vertonguen S. (2003b). Les structures de combustion du bronze final du gisement du «Closeau» et du Coteaux de la Jonchère (1): un aperçu préliminaire de leur mode de fonctionnement. In: Frère Sautôt et collaborateurs (dir) Le feu domestique et ses structures au néolithique et aux âges des métaux (Actes du colloque Bourg-en-bresse 7 octobre 2000 Beaune 8 Octobre 2000) Ed. Monique Mergoil: 143–177.Google Scholar
  60. March, R. J., Dumarçay, G., Lucquin, A., & Joly D. (2006). Les activités liées à l’utilisation du feu. , De la gestion des déchts de combustion à l’organistaion de l’espace. In P. Bodu, M. Julien, B. Valentin & G. Debout, (Éds.), Un dernier hiver à Pincevent : Les Magdaléniens du niveau IV0 (Pincevent, La Grande--Paroisse, Seine--et--Marne) Gallia Préhistoire 48, Paris: CNRS éditions: 89–116.Google Scholar
  61. March R. J., Dorta R., Sistiaga, A., Galván B., & Hernández C. (2008). Tras el fuego de los neandertales. Química Orgánica aplicada al estudio de los fogones de El Salt. In S. Rovira Llorens, M. García-Heras, M. Gener Moret, I. Montero Ruiz, (Eds.). Actas del VI Congreso Ibérico de arqueometria 7–9 Octobre 2007, Madrid Museo Nacional de Arqueología: 28–42.Google Scholar
  62. March, R. J., Muhieddine, M., Canot E. (2010). Simulation 3D des structures de combustion préhistoriques. In: Actes du colloque Virtual Retrospect 2009 Session 1, Archéovision, Ed. Ausonius, n° 4, pp 29–39.Google Scholar
  63. Martinell, J., Doménech, R., & de Gibert, J. M. (2008). Taphonomy, the understanding of fossilization processes in paleontology and archaeology. Geobios, 41, 1–3.CrossRefGoogle Scholar
  64. Morton, R. J., & Lord, W. D. (2006). Taphonomy of child–sized remains: a study of scattering and scavenging in Virginia, USA. Journal of Forensic Science, 51(3), 475–479.CrossRefGoogle Scholar
  65. Muhieddine, M., Canot, E., March, R., & Delannay, R. (2011). Coupling heat conduction and water; steam flow in a saturated porous medium. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 85(11), 1390–1414.CrossRefGoogle Scholar
  66. Pickering, T. R., & Carlson, K. J. (2004). Baboon taphonomy and its relevance to the investigation of large felid involvement in human forensic cases. Forensic Science International, 144, 37–44.CrossRefGoogle Scholar
  67. Prost, D., Langevin, O., Lucquin, A., March, R. J., & Verdin, P., Avec la Collaboration de Lepinay D. (2010). Gaillon, Haute Normandie , Eure (27) “La Garenne” Carrière Larfarge Granultas” Une occupation du Néolithique récent-final. Rapport Final d’Opération Fouille Archéologique . INRAP DB 17006901.Google Scholar
  68. Prost, D., Langevin O., Lucquin A., March R. J., & Verdin, P., Avec la Collaboration de LEPINAY D. (2011). Néolithique récent−final, foyers à pierres chauffées, trous de combustion, phytolithes, datations par thermoluminescence, analyses biochimiques. In : Revue Archéologique de Picardie N° spécial 28–2011 Le néolithique du Nord de la France dans son contexte européen : habitat et économie aux 4e et 3e millénaires avant notre ère. Actes du 29e colloque Interrégional sur le néolithique 2009,Villeneuve d’Ascq 2–3 Octobre 2009: 221–248.Google Scholar
  69. Regert, M., Bland, H. A., Dudd, S. N., van Bergen, P. F., & Evershed, R. P. (1998). Free and bound fatty acid oxidation products in archaeological ceramic vessels. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 265(1409), 2027–2032.CrossRefGoogle Scholar
  70. Schiffer, M. B. (1972). Archaeological context and systemic context. American Antiquity, 37, 56–165.CrossRefGoogle Scholar
  71. Schiffer, M. B. (1975). Archaeology as behavioral science American Anthropologist. New Series, 77(4), 836–848.Google Scholar
  72. Schiffer, M. B. (1976). Behavioral Archaeology. New York: Academic.Google Scholar
  73. Schiffer, M. B. (1987). Formation processes of the archaeological record. Albuquerque: University of New Mexico Press.Google Scholar
  74. Sharer, R. J., & Ashmore, W. (1979). ″Fundamentals of Archaeology″. Benjamin Cummings Ed.Co., Subs. of Addison Wesley Longman, USA.Google Scholar
  75. Shipman, P. (1981). Life history of a fossil: an Introduction to Taphonomy and Paleoecology Harvard University Press (Sep 16 1981).Google Scholar
  76. Simoneit, B. R. T. (2002). Biomass burning — a review of organic tracers for smoke from incomplète combustion. Applied Geochemistry, 17, 129–162.CrossRefGoogle Scholar
  77. Sistiaga Gutierréz, A., March, R. J., Hernandez Gómez C., & Galván Santos B., (2011). Aproximación desde la química orgánica al estudio de los hogares del yacimiento del Paleolítico medio de El Salt (Alicante, España) in: Recerques del Museu D’Alcoi, 20 (2011), 47–70.Google Scholar
  78. Soltani, M. (2004). Distribution lipidique et voies métaboliques chez quatre bactéries Gramnégatives hydrocarbonoclastes. Variation en fonction de la source de carbone. PH.D. Paris: University of Paris 6.Google Scholar
  79. Yang, F. P. (2002). Exploration par chimie organique des céramiques du site You--Hsian--Fang, Taiwan. Mémoire de DEA du Master archéologie et archéosciences. Université de Rennes 1. 2002.Google Scholar
  80. Yang, F. P., & March R. J. (2008). Preliminary results of SEM and lipids analysis of experimental taro boiling residues from ceramics at lower temperatures. In J. P. Pautreau (Ed.) European Association of Southeast Asian Archaeologists 11th International Conference, 25 au 30 September 2006 Bougon, France: 295–303Google Scholar

Copyright information

© Springer Science+Business Media, LLC 2012

Authors and Affiliations

  • Ramiro Javier March
    • 1
    Email author
  • Alexandre Lucquin
    • 1
  • Delphine Joly
    • 1
  • Juan Carlos Ferreri
    • 2
  • Mohamad Muhieddine
    • 3
  1. 1.CReAAH Centre de Recherches en Archéologie Archéosciences et Histoire UMR 6566 CNRS Laboratoire d’ArchéosciencesUniversité de RennesRennesFrance
  2. 2.Instituto de Investigación y Desarrollo, Centro de Estudios Antropológicos y ArqueológicosAcademia Nacional de Ciencias de Buenos AiresBuenos AiresArgentina
  3. 3.Lebanese International University Mouseitbeh-Beirut-LebanonMazraa BeirutLebanon

Personalised recommendations