Den historiska användningen av Mercury Mineral, Cinnabar

Cinnabar eller kvicksilversulfid (HgS), är en mycket giftig, naturligt förekommande form av kvicksilvermineralen, som användes i forntiden för att producera ett ljust orange (vermillion) pigment på keramik, väggmålningar, tatueringar och religiösa ceremonier.

Den primära förhistoriska användningen av mineralet var att slipa det för att skapa vermillion, och dess tidigaste kända användning för detta ändamål är på den neolitiska platsen för Çatalhöyük i Turkiet (7000-8000 f.Kr.), där väggmålningar inkluderade cinnabars vermillion.

Nyligen genomförda undersökningar på den iberiska halvön vid Casa Montero-flintgruvan och begravningar vid La Pijotilla och Montelirio tyder på att cinnabar kan användas som pigment från början ungefär 5300 f.Kr. Blyisotopanalys identifierade härkomst av dessa cinnabarpigment som kommer från Almadens distriktsavlagringar.

I Kina är den tidigaste kända användningen av cinnabar Yangshao-kulturen (~ 4000-3500 f.Kr.). På flera platser täckte cinnabar väggar och golv i byggnader som användes för rituella ceremonier. Cinnabar var bland en rad mineraler som användes för att måla Yangshao-keramik, och i byn Taosi strödes cinnabar i elitbegravningar.

Den neolitiska Vinca-kulturen (4800-3500 f.Kr.), belägen i Balkan och inklusive de serbiska sajterna Plocnik, Belo Brdo och Bubanj, bland andra, var tidiga användare av cinnabar, troligen utvinnad från Suplja Stena-gruvan på berget Avala, 20 kilometer (12,5 miles) från Vinca. Cinnabar förekommer i denna gruva i kvartsår; Neolitiska stenbrottaktiviteter bekräftas här av närvaron av stenverktyg och keramiska fartyg nära forntida gruvaxlar.

Micro-XRF-studier rapporterade 2012 (Gajic-Kvašcev et al.) Avslöjade att färg på keramiska fartyg och figurer från Plocnik-platsen innehöll en blandning av mineraler, inklusive hög renhet cinnabar. Ett rött pulver som fyllde ett keramiskt kärl som upptäcktes vid Plocnik 1927 befanns också innehålla en hög andel cinnabar, troligen men inte definitivt bryts från Suplja Stena.

Huancavelica är namnet på den största kvicksilverkällan i Amerika, belägen på den östra sluttningen av Cordillera Occidental-bergen i centrala Peru. Kvicksilveravlagringar här är resultatet av Cenozoic magmaintrång i sedimentärt berg. Vermillion användes för att måla keramik, figurer och väggmålningar och för att dekorera elitstatusbegravningar i Peru i en rad kulturer inklusive Chavín-kultur (400-200 f.Kr.), Moche, Sican och Inca-imperiet. Åtminstone två segment av Inca Road leda till Huacavelica.

Scholars (Cooke et al.) Rapporterar att kvicksilveransamlingar i närliggande sjösediment började öka omkring 1400 f.Kr. Den huvudsakliga historiska och förhistoriska gruvan vid Huancavelica är Santa Barbára-gruvan, med smeknamnet "mina de la muerte" (dödsgruvan), och det var både den enskilt största leverantören av kvicksilver till de koloniala silvergruvorna och den främsta källan till föroreningar i Anderna i dag. Känd för att ha utnyttjats av de andinska imperierna, började storskalig brytning av kvicksilver här under kolonialen period efter införandet av kvicksilveramalgamation i samband med extraktion av silver från låg kvalitet malmer.

Amalgamation av silvermalm med dålig kvalitet med användning av cinnabar inleddes i Mexiko av Bartolomé de Medina 1554. Denna process involverade smältning av malmen i gräseldade, lera fodrade retorter tills förångning gav gasformigt kvicksilver. En del av gasen fångades i en rå kondensor och kyldes, vilket gav flytande kvicksilver. Förorenande utsläpp från denna process inkluderade både damm från den ursprungliga gruvan och de gaser som släpptes ut i atmosfären under smältningen.

Klassiska grekiska och romerska omnämnanden av cinnabar inkluderar den av Theophrastus av Eresus (371-286 f.Kr.), en student av den grekiska filosofen Aristoteles. Theophrastus skrev den tidigaste överlevande vetenskapliga boken om mineraler, "De Lapidibus", där han beskrev en extraktionsmetod för att få kvicksilver från cinnabar. Senare referenser till kvicksilverprocessen visas i Vitruvius (1: a århundradet f.Kr.) och Plinius den äldre (1: a århundradet e.Kr.).

Cinnabar var det dyraste pigmentet som användes av romarna för omfattande väggmålningar på offentliga och privata byggnader (~ 100 f.Kr.-300 e.Kr.). En ny studie på cinnabarprover tagna från flera villor i Italien och Spanien identifierades med användning av blyisotopkoncentrationer, och jämfört med källmaterial i Slovenien (Idria-gruvan), Toscana (Monte Amiata, Grosseto), Spanien (Almaden) och som kontroll, från Kina. I vissa fall, t.ex. PompeiiCinnabaren verkar ha kommit från en specifik lokal källa, men i andra blandades cinnabaren i väggmålningarna från flera olika regioner.

En användning av cinnabar som inte hittills bekräftats i arkeologiska bevis, men som kan ha varit fallet förhistoriskt är som traditionell medicinering eller rituellt intag. Cinnabar har använts i minst 2000 år som en del av kinesiska och indiska ayurvediska läkemedel. Även om det kan ha en gynnsam effekt på vissa sjukdomar, är människans intag av kvicksilver nu känt för att ge toxisk skada på njur, hjärna, lever, reproduktionssystemen och andra organ.

Cinnabar används fortfarande i minst 46 traditionella kinesiska patentläkemedel idag, vilket utgör mellan 11-13% av Zhu-Sha-An-Shen-Wan, ett populärt traditionellt läkemedel för sömnlöshet, ångest och depression. Det är ungefär 110 000 gånger högre än tillåtna dosnivåer i cinnabar enligt europeiska läkemedels- och livsmedelsstandarder: i en studie på råttor, Shi et al. fann att intag av denna nivå av cinnabar skapar fysisk skada.

källor

Consuegra S, Díaz-del-Río P, Hunt Ortiz MA, Hurtado V och Montero Ruiz I. 2011. Neolitisk och kolkolitisk - VI till III årtusenden f.Kr. I: Ortiz JE, Puche O, Rabano I och Mazadiego LF, redaktörer. Historik om forskning i mineralresurser. Madrid: Instituto Geológico y Minero de España. s 3-13.användning av cinnabar (HgS) på den iberiska halvön: analytisk identifiering och blyisotopdata för ett tidigt mineralutnyttjande av gruvområdet Almadén (Ciudad Real, Spanien).

Contreras DA. 2011. Hur långt till Conchucos? En GIS-strategi för att bedöma konsekvenserna av exotiska material vid Chavín de Huántar.Världsarkeologi 43(3):380-397.

Cooke CA, Balcom PH, Biester H och Wolfe AP. 2009. Över tre årtusenden kvicksilverföroreningar i de peruanska Anderna. Fortsättningar från National Academy of Sciences 106(22):8830-8834.

Gajic-Kvašcev M, Stojanovic MM, Šmit Ž, Kantarelou V, Karydas AG, Šljivar D, Milovanovic D och Andric V. 2012. Nytt bevis för användning av cinnabar som Journal of Archaeological Science 39(4):1025-1033.färgpigment i Vinca-kulturen.

Mazzocchin GA, Baraldi P och Barbante C. 2008. Isotopisk analys av bly närvarande i cinnabaren i romerska väggmålningar från Xth Talanta 74(4):690-693.Regio "(Venetia et Histria)" av ICP-MS.

Shi J-Z, Kang F, Wu Q, Lu Y-F, Liu J och Kang YJ. 2011. Nefrotoxicitet av kvicksilverklorid, metylkvicksilver och cinnabarinnehållande Zhu-Sha-An-Shen-Wan i råttor.Toxikologibrev 200(3):194-200.

Svensson M, Düker A och Allard B. 2006. Bildande av cinnabar - uppskattning av Journal of Hazardous Materials 136(3):830-836.gynnsamma förhållanden i ett förslag till svenskt förvar.

Takacs L. 2000. Quicksilver från cinnabar: Den första dokumenterade mekanokemiska reaktionen? JOM Journal of the Minerals, Metals 52(1):12-13.och materialföreningen