Se ha realizado el análisis químico y mineralógico de morteros de cal de diferentes épocas históricas de la Parroquia de Santa María La Real de Zarautz (Guipúzcoa) con objeto de caracterizar la naturaleza de los materiales de los que proceden. Este estudio ha permitido discriminar materias primas utilizadas en la elaboración de los morteros de diferentes procedencia. Por otro lado y con objeto de obtener lo que fuera cal y que se transformó en calcita y poder separarlo de los carbonatos tanto de naturaleza orgánica como inorgánica del conglomerante así como de eliminar las partículas de carbón se ha desarrollado un método innovador de separación mecánica. El análisis químico de la cal carbonatada del mortero ha permitido distinguir diferentes procedencias de las calizas utilizadas para la elaboración de la cal así como relacionar estas áreas de aprovisionamiento con las diferentes épocas históricas a las que corresponden los morteros. Además se han observado modificaciones químicas en la signatura primaria de los morteros debido al enterramiento que han estado sometido. En este sentido y contrariamente a lo que cabía esperar los morteros más modernos presentan mayor grado de modificación que los más antiguos.