Las cúpulas de roca ( / ˈ k j uː p j uː l / ) son depresiones hechas artificialmente en superficies rocosas que se asemejan a la forma de un casquete esférico invertido o una cúpula. [1] Se hacían mediante percusión directa con martillos de mano, sobre superficies rocosas verticales, inclinadas u horizontales. Se cree ampliamente que las cúpulas son los motivos de arte rupestre más comunes del mundo , y se encuentran en grandes cantidades en todos los continentes excepto la Antártida. Se produjeron en muchas culturas, desde el Paleolítico Inferior hasta el siglo XX, [2] [3] y se pueden encontrar en la mayoría de las litologías. Los artefactos similares de las culturas nativas americanas líticas también se conocen como cupstones .
La palabra cupule proviene del latín tardío cūpula , que significa "pequeño barril".
Las cúpulas miden normalmente entre 1,5 y 10 centímetros (0,6 y 4 pulgadas) de diámetro, aunque a veces se ven ejemplares más grandes. Se presentan comúnmente en grupos que pueden sumar varios cientos; pueden estar dispuestas en formaciones geométricas, como conjuntos alineados, o pueden presentarse en grupos aleatorios y no estructurados.
Se sugiere que algunos especímenes en el sur del desierto de Kalahari tienen alrededor de 410.000 años de antigüedad, [4] y los de dos sitios en la India central deberían ser incluso anteriores. [5] En contextos del Paleolítico Medio o la Edad de Piedra Media, las cúpulas aparecen en África y Australia, y son atribuibles a esa era también en Europa. [6] Parecen volverse menos comunes en el transcurso del Paleolítico Superior europeo, pero todavía aparecen ocasionalmente. [7] [8] [9] [10] Las cúpulas son extremadamente comunes en el Neolítico y las Edades de los Metales de Europa, Asia y África, y en la Europa medieval.
Se sabe poco sobre el propósito o significado de las cúpulas. En la literatura se han sugerido muchos significados o propósitos (una revisión enumera 71). [11] En varios casos se demostró que las cúpulas marcaban rocas específicas utilizadas como litófonos ; en algunos casos servían en juegos de mesa; pero en muy pocos casos se han conseguido otras interpretaciones etnográficas creíbles de sus antiguas funciones culturales. Estas no necesariamente se pueden extrapolar a otros corpus, que están ampliamente separados tanto temporal como espacialmente. Incluso la identificación de las cúpulas sigue siendo tenue: los arqueólogos han encontrado dificultades para distinguir las cúpulas de otras características, como pozas , morteros , molinos de mano , metates, tacitas y pequeñas bateas de solución.
Por lo general, las cúpulas se creaban mediante percusión directa, es decir, utilizando martillos manuales. [12] Los estudios de replicación han demostrado que el tiempo necesario para su producción varía mucho, dependiendo del tipo de roca. Puede llevar un minuto crear una cúpula de 12 mm de profundidad en arenisca meteorizada, pero 45.000 y 60.000 golpes de martillo en cuarcita no meteorizada. La resistencia de una roca al impacto cinético está determinada por su dureza, tenacidad y resistencia. La dureza, en este contexto, es una articulación compleja de varios factores, esencialmente una medida de cuán resistente es la roca a varios tipos de cambio de forma permanente cuando se le aplica una fuerza de compresión. Estos factores incluyen resistencia al rayado o a la abrasión ( escala de Rosiwal ), tenacidad, resistencia, ductilidad, dureza de indentación (medida por la escala Brinell y expresada en BHN, o medida por la prueba de Vickers y expresada en kg/mm 2 ) y factor de fragilidad. [13] La dureza de abrasión, la dureza de indentación y el factor de fragilidad (relación entre la resistencia a la compresión uniaxial y la resistencia a la tracción uniaxial) se combinan para determinar el “índice de dureza compuesto” θ , que regula el coeficiente de producción ρ :
ρ = Vθ²
El volumen aproximado de la cúpula V está determinado por:
V = π × d × ( R² + r² + R × r ) ⁄ 3
donde r = radio medio en el borde y d = profundidad de la cúpula. El radio medio es aproximadamente la mitad de la suma de dos radios medidos en ángulo recto entre sí. La energía cinética aplicada en la producción de cúpulas se puede determinar experimentalmente, siendo la energía cinética Ek la capacidad de una masa en movimiento de tener un efecto físico:
Ek = M v²
donde M = cantidad de masa en movimiento, v = velocidad en línea recta. Asciende a decenas de kilonewtons en el caso de cuarcita no meteorizada. [14] Esta aplicación acumulativa de fuerza enfocada ha llevado ocasionalmente a metamorfosis de energía cinética en rocas silíceas sedimentarias, un fenómeno identificado por primera vez en cúpulas pero reconocido desde entonces en muchos contextos geológicos.