Le origini
L’applicazione delle analisi chimiche ai suoli archeologici nasce come strumento di prospezione archeologica con la finalità di individuare siti dalla superficie. Verso la metà del XX secolo con Solecki si comincia a intravedere una nuova prospettiva per l’applicazione di queste analisi, quello dello studio della funzionalità degli spazi archeologici. Egli menziona infatti l’importanza dell’uso delle analisi chimiche per individuare zone di attività intensiva, in base alla presenza di fosfati, che derivano dalla deposizione di materia organica, escrementi, resti di alimenti. Successivamente Cook e Heizer (1965), lavorando in diversi siti della California e del Messico analizzano le sezioni degli scavi per determinare attraverso la presenza di fosforo, azoto, carbonio e calcio i livelli di occupazione umana. Ma è con le ricerche del Laboratorio de Prospección Arqueológica del Instituto de Investigaciones Antropologicas della Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM), diretto dal Dr. Luis Barba, che si rende esplicito l’uso delle analisi dei pavimenti a livello intra-site per lo studio delle funzioni degli ambienti.
In questo laboratorio infatti, dalla fine degli anni Settanta si studia il comportamento di residui chimici nelle superfici d’uso degli ambienti archeologici per selezionare quelli che possono essere considerati indicatori di presenza di attività umana e per determinare l'esistenza di “patterns” di uso-funzione degli ambienti.
Appoggiandosi su ricerche di tipo etnoarcheologico si cerca di stabilire le relazioni esistenti tra i diversi tipi di attività e i residui chimici che si impregnano nei pavimenti e di conseguenza dei "pattern" generali di arricchimento dovuti a attività domestiche, rituali o produttive. Queste ricerche permettono di complementare quelle realizzate a livello archeologico in cui si ricercano questi stessi "pattern", alla ricerca della comprensione del tipo di attività svolte su di essi.
I siti studiati da questo laboratorio sono numerosi e appartengono a periodi e regioni diversi. Recentemente si è cominciato un lavoro di tipo sperimentale che ha come obiettivo quello di stabilire quali attività lasciano residui chimici suscettibili di analisi con le tecniche del laboratorio e come questi si comportano con il passare del tempo.

Laboratori che effettuano ricerche simili
Tra i laboratori che al momento attuale lavorano in questo campo vale la pena ricordare il Centro Andaluz de Arqueología Ibérica della Universidad de Jaén (Alberto Sanchez) in Spagna, il Laboratory for Archaeological Chemistry della Wisconsin University (Douglass Price, William Middleton), l' Agronomy and Horticulture Department della Brigham Young University (Richard Terry). In questi ultimi due in particolare le tecniche di analisi che si possono applicare sono soprattutto ICP/AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy) per la determinazione di elementi traccia, insieme ad analisi volte a determinare la presenza di fosfati, e di GC/MS per la determinazione di acidi grassi, che possono indicare lo svolgimento di attività umane.

Laboratorio a Siena
A Siena le attività del Laboratorio per le analisi funzionali dei pavimenti sono cominciate nel 2001 e hanno come obiettivo quello di appoggiare l'interpretazione storico-archeologica degli spazi archeologici nella ricerca delle funzioni dei diversi ambienti. Riprendendo la metodologia di lavoro sviluppata in Messico cerca di affrontare problematiche diverse: da una parte si è campionato ambienti con caratteristiche spazio-temporali differenti con l’obiettivo di capire il possibile apporto di queste analisi all’interpretazione archeologica, dall’altra si stanno realizzando esperimenti controllati per creare una base di dati di riferimento che possa servire nell’interpretazione della funzione dei diversi spazi studiati. Con lo stesso scopo si sono prelevati campioni in ambienti la cui funzione era nota, sia a livello archeologico che etnoarcheologico.
Le analisi che vengono realizzate all’interno del Laboratorio Archeometrico sono quelle sviluppate in Messico, volte a determinare la presenza di carbonati, fosfati, acidi grassi e residui proteici e livello di pH nei pavimenti, ma recentemente si è cercato di andare oltre nel tentativo di individuare in forma più specifica il tipo di sostanze che si sono impregnate nei pavimenti.
In questo senso si è sviluppata una collaborazione con il CIADS (Centro per le Analisi e Determinazioni Strutturali) dove si svolgono analisi con GC/MS su di un numero limitato di campioni selezionati in base ai risultati ottenuti dalle analisi svolte nel Laboratorio Archeometrico.
All’interno dello stesso laboratorio si sta sviluppando anche l’analisi dei recipienti ceramici con lo scopo di determinare la loro funzione