Las cúpulas de roca ( / ˈ k j uː p j uː l / ) son depresiones creadas artificialmente en superficies rocosas que se asemejan a la forma de un casquete esférico inverso o una cúpula. [1] Se elaboraban mediante percusión directa con martillos de piedra manuales, 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 en la Antártida. Fueron producidos 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 líticas nativas americanas también se conocen como piedras de copa .
La palabra cúpula proviene del latín tardío cūpula , que significa "pequeño barril".
Las cúpulas suelen tener entre 1,5 y 10 centímetros (0,6 y 4 pulgadas) de diámetro, aunque ocasionalmente se ven ejemplares más grandes. Ocurren comúnmente en grupos que pueden sumar varios cientos; pueden estar dispuestos en formaciones geométricas, como conjuntos alineados, o presentarse en grupos aleatorios no estructurados.
Se sugiere que algunos especímenes en el sur del desierto de Kalahari tienen una antigüedad del orden de 410.000 años, [4] y los de dos sitios en el centro de la India deberían ser incluso anteriores. [5] En contextos del Paleolítico Medio o de la Edad de Piedra Media, las cúpulas se encuentran en África y Australia, y son atribuibles a esa época también en Europa. [6] Parecen volverse menos comunes en el curso del Paleolítico superior europeo, pero todavía ocurren ocasionalmente. [7] [8] [9] [10] Las cúpulas son extremadamente comunes en el Neolítico y la Edad de los Metales de Europa, Asia y África, y en la Europa medieval.
Definitivamente 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 sirvieron en juegos de mesa; pero en muy pocos casos se han conseguido otras interpretaciones etnográficas creíbles de sus antiguas funciones culturales. Estos no necesariamente pueden extrapolarse a otros corpus, que están muy separados tanto temporal como espacialmente. Incluso la identificación de las cúpulas sigue siendo vaga: los arqueólogos han encontrado dificultades para distinguirlas de otros elementos, como baches , morteros , molinos , metates, tacitas y pequeños recipientes para solución.
Normalmente, las cúpulas se creaban mediante percusión directa, es decir, utilizando piedras de martillo manuales. [12] 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 erosionada, pero entre 45.000 y 60.000 golpes de martillo en cuarcita no erosionada. 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 cambios de forma permanentes cuando se le aplica una fuerza de compresión. Estos factores incluyen resistencia al rayado o abrasión ( escala de Rosiwal ), tenacidad, resistencia, ductilidad, dureza a la indentación (medida mediante la escala Brinell y expresada en BHN, o medida mediante la prueba 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 del compuesto” θ , que gobierna 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
en el que r = radio medio en el borde y d = profundidad de la cúpula. El radio medio es cercano a 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 ejercer un efecto físico:
Ek = Mv²
en la que M = cantidad de masa en movimiento, v = velocidad en línea recta. En el caso de la cuarcita no erosionada, asciende a decenas de kiloNewtons. [14] Esta aplicación acumulativa de fuerza enfocada ha llevado ocasionalmente a una metamorfosis de energía cinética en rocas silíceas sedimentarias, un fenómeno identificado por primera vez en cúpulas pero desde entonces reconocido en muchos contextos geológicos.