Quantifying Microwear on Experimental Mistassini Quartzite Scrapers: Preliminary Results of Exploratory Research Using LSCM and Scale‐Sensitive Fractal Analysis

Abstract

Although previous use-wear studies involving quartz and quartzite have been undertaken by archaeologists, these are comparatively few in number. Moreover, there has been relatively little effort to quantify use-wear on stone tools made from quartzite. The purpose of this article is to determine the effectiveness of a measurement system, laser scanning confocal microscopy (LSCM), to document the surface roughness or texture of experimental Mistassini quartzite scrapers used on two different contact materials (fresh and dry deer hide). As in previous studies using LSCM on chert, flint, and obsidian, this exploratory study incorporates a mathematical algorithm that permits the discrimination of surface roughness based on comparisons at multiple scales. Specifically, we employ measures of relative area (RelA) coupled with the F-test to discriminate used from unused stone tool surfaces, as well as surfaces of quartzite scrapers used on dry and fresh deer hide. Our results further demonstrate the effect of raw material variation on use-wear formation and its documentation using LSCM and RelA.

Old stones' song: Use-wear experiments and analysis of the Oldowan quartz and quartzite assemblage from Kanjera South (Kenya)

“…Few use-wear studies have been conducted on the raw materials analysed here (e.g., Sussman, 1985Sussman, , 1988Fullagar, 1986;Knutsson 1988;Pant, 1989;Knutsson & Lindé, 1990;Pignat & Plisson, 2000;Marquéz et al, 2001;Stemp et al, 2013). A blind test was carried out to assist in interpreting the materials being worked, and the motions or actions being carried out (e.g., cutting, scraping).…”

“…The SEM has the advantage of a wider depth of field, which can allow well-focused pictures and high resolution imaging. Scanning electron microscopes are also useful for the analysis of highly reflective raw materials (for a comprehensive description of the SEM approach and its potential 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 associated with quartz-rich lithologies (Sussman, 1985(Sussman, , 1988Stemp et al, 2013). The metallographic microscope and DIC system permitted us to obtain optimal resolution at 100x and 200x magnification.…”

Methodological approach and first results of use-wear traces on flint tools through confocal microscope

“…El microscopio empleado es un LEXT 3100 OLS, microscopio confocal de barrido laser (LSCM), una técnica no destructiva que permite su aplicación sobre gran variedad de materiales sin preparación previa (Macdonald, 2014). En los últimos años ha aumentado su uso en aplicaciones arqueológicas (Stemp & Chung;2011;Stemp et al 2013;Ibáñez et al 2014;Reinosa et al 2015). Es un microscopio óptico, con el mismo o similar rango de aumentos en las lentes que estos microscopios, entre 2,5X y 200X.…”

“…Es aplicada a través un sistema láser enfocada sobre una parte muy concreta en el objeto de estudio desde un plano focal discontinuo (Evans & Donahue, 2008). Este microscopio registra las imágenes a través de la posición de la luz mediante un pinhole (Stemp et al, 2013), proporcionando información sobre la altura de las diferentes superficies que posteriormente se unen generando una imagen. Todos los registros de imágenes obtenidos, tanto en 2D como en 3D, van acompañados de medidas o escalas a micrómetros para facilitar la medición de determinadas zonas o variables del sector de la pieza registrado.…”

“…En los últimos años han comenzado a realizarse estudios traceológicos mediante el uso de nuevas tecnologías en estos ámbitos capaces de cuantificar información. Incluye una gran variedad de microscopios y si bien aún queda mucho campo por descubrir, se están poniendo en práctica varios estudios científicos que buscan determinar cuál es la mejor metodología en relación a la microscopía, avanzando especialmente en los métodos cuantitativos que nos permiten objetivar más en la identificación de la actividad realizada (Stemp et al, 2013). En nuestro caso, buscamos comprobar la aptitud del microscopio confocal para este tipo de trabajos, cuyo acceso nos ha facilitado el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), en Burgos.…”