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Master thesis

Evaluation de méthodes pour le dégagement de spécimens paléontologiques à l'aide de solutions acides

    2015

237 p.

Mémoire de master: Haute Ecole Arc Conservation-Restauration, 2015

English French German The fossil fishes from the Sceltrich beds (Monte San Giorgio, Tessin, Switzerland), dating from the Ladinian age, are embedded in a calcareous matrix. To allow their study, they are mechanically developed. Depending on the specimens and rock features, these treatments are long, can cause damage and be imprecise. Through our research, we evaluated acidic development methods, which dissolve or weaken calcareous matrixes. The test protocol applied is based on current practices, defined thanks to a bibliographical research and a survey. First, we assessed the effects of acetic, formic, sulfamic, citric and tartaric acids solutions at pH 1.5, 2 and 3 on matrix samples from the Sceltrich beds. Similar tests were then conducted on fossil scales from the excavation site of Angeac-Charente (France), comparable to the Monte San Giorgio specimens. The resistance of a protective coating made of acrylic resin Paraloid®B72 was finally tested. Within the framework of this research, the acetic acid solution at pH 3 and the sulfamic acid solution at pH 2 have shown to be the most appropriate. However, additional research is required for example about the alterations caused by the treatments or the long term effects of possible acidic residues. The tests also demonstrated that the pH of the solution and the acid used are both decisive for the effectiveness of the treatment on the rock, as well as its potential side effects (alteration of the fossils, damage of the protective coating, formation of exogenous compounds, etc.). Finally, it appears that the effervescence occurring in an acidic solution does not determine either the innocuousness of the treatment on the fossil, nor its efficiency on the matrix. Therefore, it is not a reliable criteria to determine whether the solution must be renewed or not for example. Les poissons fossiles de l’horizon géologique Sceltrich (Monte San Giorgio, Tessin, Suisse), datant de l’âge du Ladinien, sont pris dans une matrice calcaire. Pour permettre leur étude, ils sont dégagés mécaniquement. Ces traitements sont longs, peuvent provoquer des dommages et sont parfois imprécis, selon les caractéristiques du spécimen et de la roche. Au cours de cette recherche, nous avons donc évalué les méthodes de dégagement à l’acide, qui permettent de dissoudre ou fragiliser les matrices calcaires. Le protocole de tests mis en oeuvre est basé sur les pratiques actuelles, définies par une recherche bibliographique ainsi qu’un sondage. Les effets de solutions d’acide acétique, formique, sulfamique, citrique et tartrique à pH 1,5, 2 et 3 ont d’abord été évalués sur des échantillons de matrice provenant de l’horizon Sceltrich. Dans un second temps, des tests semblables ont été effectués sur des écailles fossiles issues du site d’Angeac-Charente (France), vraisemblablement comparables aux spécimens du Monte San Giorgio. Enfin, la résistance aux acides d’un revêtement de protection en résine acrylique Paraloid® B72 a été testée. Dans le cadre de ces expériences, les solutions d’acide acétique à pH 3 et sulfamique à pH 2 se sont montrées les plus appropriées. Cependant, des recherches complémentaires sont encore nécessaires, par exemple à propos des altérations dues aux traitements et des effets à long terme d’éventuels résidus acides. Les tests démontrent également que l’acide utilisé ainsi que le pH de la solution déterminent non seulement l’efficacité du traitement sur la roche, mais aussi ses éventuels inconvénients (altération des fossiles, altération du revêtement de protection, formation de composés exogènes, etc.). Enfin, il apparaît que l’effervescence observée lors de l’immersion de prélèvement en solution acide ne détermine ni l’innocuité du traitement sur le fossile, ni son efficacité sur la matrice. Elle n’est donc pas un critère fiable de jugement pour, par exemple, déterminer si la solution doit être renouvelée. Die Fischfossilien aus dem geologischen Sceltrich-Horizont (Monte San Giorgio, Tessin, Schweiz –Zeitraum des Ladiniums) sind in einer Kalkmatrix erhalten. Um ihre Untersuchung zu ermöglichenwerden sie mechanisch freigelegt. Diese Behandlung kann auf Grund des Zeitaufwandes, dermechanischen Einwirkung und der Ungenauigkeiten problematisch sein. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes haben wir deshalb eine Freilegung mit Säure evaluiert, welche die Kalkmatrix auflösen oder schwächen soll. Das gewählte Testprotokoll stützt sich auf die gegenwärtigen Praktiken und wurde anhand einerLiteraturrecherche und einer Umfrage festgelegt. Die Wirkung der Essig-, Ameisen-, Sulfamid-, Zitronen- und Weinsäure bei pH-Werten von 1.5, 2 und 3 wurde zuerst auf Matrixproben aus dem Sceltrich-Horizont beurteilt. In einer zweiten Phase wurden die selben Tests auf Fischschuppen aus einer Ausgrabung in Angeac-Charente (Frankreich) durchgeführt, deren Fossilien vergleichbar mit jenen aus Monte San Giorgio sind. Abschliessend wurde die Säureresistenz eines Oberflächenschutzes aus dem Acrylharz Paraloid® B72 geprüft. Die Testreihen haben zwar gezeigt das die Essigsäurelösung bei pH 3 und die Sulfamidsäurelösung bei pH 2 am besten geeignet sind, dennoch müssen weitere Untersuchungen durchgeführt werden, insbesondere um Veränderungen im Material durch die Behandlung, sowie mögliche Säurerückstände und deren langfristige Wirkung abzuklären. Die Tests zeigen, dass die Zusammensetzung der Säure und der pH-Wert die Wirksamkeit der Behandlung auf dem Gestein bestimmen. Aber auch die möglichen Nachteile sind von diesen Kriterien abhängig. Abschliessend kann ausserdem gesagt werden, dass das Sprudeln in einer Säurelösung keine Hinweise bezüglich der Unschädlichkeit auf dem Fossil oder der Wirksamkeit auf dem Gestein gibt. Es ist somit kein verlässliches Beurteilungskriterium um, zum Beispiel, zu erkennen wann die Säurelösung erneuert werden muss.
Language
  • French
Classification
Arts, entertainment, sport
Notes
  • Orientation objets archéologiques et ethnographiques
  • Haute Ecole Arc Conservation-Restauration Neuchâtel
  • hesso:hearc-cor
License
License undefined
Identifiers
  • RERO DOC 277792
  • RERO R008546824
Persistent URL
https://sonar.ch/hesso/documents/313420
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