Абсолютное датирование - это процесс определения возраста по определенной хронологии в археологии и геологии . Некоторые ученые предпочитают термины хронометрическое или календарное датирование , поскольку использование слова «абсолютный» подразумевает необоснованную уверенность в точности. [1] [2] Абсолютное датирование обеспечивает числовой возраст или диапазон, в отличие от относительного датирования, при котором события упорядочиваются без какой-либо меры возраста между событиями.
В археологии абсолютное датирование обычно основано на физических, химических и жизненных свойствах материалов артефактов, зданий или других предметов, которые были изменены людьми, и на исторических ассоциациях с материалами с известными датами (монеты и письменная история ). Методы включают годовые кольца в древесине, радиоуглеродное датирование древесины или костей, а также методы датирования с использованием ловушек, такие как термолюминесцентное датирование глазурованной керамики. [3] На монетах, найденных при раскопках, может быть указана дата их производства, или могут быть письменные записи с описанием монеты и временем ее использования, что позволяет связать место с определенным календарным годом.
В исторической геологии основные методы абсолютного датирования включают использование радиоактивного распада элементов, захваченных в породах или минералах, в том числе изотопных систем с самого раннего возраста (радиоуглеродное датирование с14
C ) в такие системы, как датирование ураном и свинцом, которые позволяют определять абсолютный возраст некоторых из самых старых горных пород на Земле.
Радиометрические методы [ править ]
Радиометрическое датирование основано на известной и постоянной скорости распада радиоактивных изотопов на их дочерние радиогенные изотопы . Определенные изотопы подходят для различных применений из-за типов атомов, присутствующих в минерале или другом материале, и его приблизительного возраста. Например, методы, основанные на изотопах с периодом полураспада в тысячи лет, таких как углерод-14, не могут использоваться для датирования материалов, возраст которых составляет порядка миллиардов лет, поскольку обнаруживаемые количества радиоактивных атомов и их распада дочерние изотопы будут слишком малы для измерения с погрешностью приборов.
Радиоуглеродное датирование [ править ]
Одним из наиболее широко используемых и известных методов абсолютного датирования является датирование по углероду-14 (или радиоуглероду ), которое используется для датировки органических останков. Это радиометрический метод, поскольку он основан на радиоактивном распаде. Космическое излучение, попадающее в атмосферу Земли, производит углерод-14, а растения поглощают углерод-14, фиксируя углекислый газ. Углерод-14 движется вверх по пищевой цепочке, поскольку животные поедают растения, а хищники - других животных. Со смертью поглощение углерода-14 прекращается.
Чтобы половина углерода-14 превратилась в азот, требуется 5730 лет; это период полураспада углерода-14. Еще через 5730 лет останется только четверть первоначального углерода-14. Еще через 5730 лет останется только одна восьмая часть.
Измеряя углерод-14 в органическом материале , ученые могут определить дату смерти органического вещества в артефакте или экофакте .
Ограничения [ править ]
Относительно короткий период полураспада углерода-14, 5730 лет, делает датировку надежной только до 60 000 лет. Этот метод часто не может определить дату археологических раскопок лучше, чем исторические записи, но очень эффективен для точных дат при калибровке с другими методами датировки, такими как датирование по годам .
Дополнительная проблема с датами углерода-14 из археологических раскопок известна как проблема "старого дерева". Возможно, особенно в засушливом пустынном климате, органические материалы, например из мертвых деревьев, сохранятся в своем естественном состоянии в течение сотен лет, прежде чем люди будут использовать их в качестве дров или строительных материалов, после чего они станут частью археологических находок. Таким образом, датировка этого конкретного дерева не обязательно указывает на то, когда горел огонь или было построено строение.
По этой причине многие археологи предпочитают использовать образцы короткоживущих растений для радиоуглеродного датирования. В этом отношении очень полезной оказалась разработка методики датирования на ускорительной масс-спектрометрии (AMS), которая позволяет получать дату по очень маленькому образцу.
Калий-аргоновое датирование [ править ]
Для более ранних периодов доступны другие методы радиометрического датирования. Одним из наиболее широко используемых является датирование калий-аргоном (K-Ar датирование). Калий-40 - это радиоактивный изотоп калия, который распадается на аргон-40. Период полураспада калия-40 составляет 1,3 миллиарда лет, что намного больше, чем у углерода-14, что позволяет датировать гораздо более старые образцы. Калий часто встречается в горных породах и минералах, что позволяет датировать многие образцы, представляющие геохронологический или археологический интерес.
Аргон , благородный газ, обычно не включается в такие образцы, за исключением случаев, когда он производится на месте путем радиоактивного распада. Измеренная дата показывает последний раз, когда объект был нагрет выше температуры закрытия, при которой захваченный аргон может покинуть решетку. K – Ar датирование использовалось для калибровки шкалы времени геомагнитной полярности .
Люминесцентное датирование [ править ]
В этом разделе не процитировать любые источники . ( Июль 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Термолюминесценция [ править ]
При термолюминесценции предметы также датируются последним временем их нагрева. Этот метод основан на том принципе, что все объекты поглощают излучение из окружающей среды. Этот процесс освобождает электроны из минералов, которые остаются внутри предмета.
Нагревание предмета до 500 градусов Цельсия или выше высвобождает захваченные электроны , производя свет. Этот свет можно измерить, чтобы определить, когда в последний раз нагревался предмет.
Уровни радиации не остаются постоянными с течением времени. Колебания уровней могут исказить результаты - например, если предмет прошел несколько периодов высокой радиации, термолюминесценция вернет более старую дату для предмета. Многие факторы также могут испортить образец перед испытанием: подвергание образца воздействию тепла или прямого света может привести к рассеиванию части электронов, в результате чего предмет будет выглядеть моложе.
Из-за этих и других факторов точность термолюминесценции составляет не более 15%. Его нельзя использовать для точного датирования сайта самостоятельно. Однако его можно использовать для подтверждения древности предмета.
Оптически стимулированная люминесценция (OSL) [ править ]
Датирование с помощью оптически стимулированной люминесценции (OSL) ограничивает время, когда осадок последний раз подвергался воздействию света. Во время переноса осадка воздействие солнечного света обнуляет сигнал люминесценции. После захоронения осадок накапливает сигнал люминесценции, так как естественное внешнее излучение постепенно ионизирует минеральные зерна.
Тщательный отбор проб в темноте позволяет подвергнуть осадок воздействию искусственного света в лаборатории, который излучает сигнал OSL. Количество высвободившейся люминесценции используется для расчета эквивалентной дозы (De), полученной осадком с момента осаждения, которую можно использовать в сочетании с мощностью дозы (Dr) для расчета возраста.
Дендрохронология [ править ]
Дендрохронология или датирование годичных колец - это научный метод датирования, основанный на анализе структуры годичных колец , также известных как годичные кольца . Дендрохронология позволяет датировать время образования годичных колец во многих типах древесины точным календарным годом.
Дендрохронология имеет три основных области применения: палеоэкология , где она используется для определения определенных аспектов прошлой экологии (в первую очередь климата); археология , где датируют старые постройки и т.д .; и радиоуглеродное датирование , где оно используется для калибровки радиоуглеродного возраста (см. ниже).
В некоторых регионах мира можно датировать древесину несколькими тысячами или даже тысячами лет. В настоящее время максимум для полностью закрепленных хронологий составляет немногим более 11000 лет от настоящего. [4]
Аминокислотное датирование [ править ]
Аминокислотное датирование - это метод датирования [5] [6] [7] [8] [9], используемый для оценки возраста образца в палеобиологии , археологии , судебной медицине , тафономии , осадочной геологии и других областях. Этот метод связывает изменения в молекулах аминокислот со временем, прошедшим с момента их образования. Все биологические ткани содержат аминокислоты . Все аминокислоты, кроме глицина (простейшего), оптически активны , имеют асимметричный углерод.атом. Это означает, что аминокислота может иметь две разные конфигурации, «D» или «L», которые являются зеркальным отображением друг друга.
За некоторыми важными исключениями, живые организмы сохраняют все свои аминокислоты в L-конфигурации. Когда организм умирает, контроль над конфигурацией аминокислот прекращается, и отношение D к L перемещается от значения, близкого к нулю, к равновесному значению, близкому к 1, и этот процесс называется рацемизацией . Таким образом, измерение отношения D к L в образце позволяет оценить, как давно этот образец умер. [10]
См. Также [ править ]
- Методология знакомств (археология)
Ссылки [ править ]
- ^ Эванс, Сьюзен Тоби; Дэвид Л., Вебстер, ред. (2001). Археология древней Мексики и Центральной Америки: энциклопедия . Нью-Йорк [ua]: Гарланд. п. 203. ISBN 9780815308874.
- ^ Хенке, Винфрид (2007). Справочник по палеоантропологии . Нью-Йорк: Спрингер. п. 312. ISBN 9783540324744.
- ^ Келли, Роберт Л .; Томас, Дэвид Херст (2012). Археология: На Землю (Пятое изд.). п. 87. ISBN 9781133608646.
- ^ McGovern PJ; и другие. (1995). «Наука в археологии: обзор». Американский журнал археологии . 99 (1): 79–142. DOI : 10.2307 / 506880 . JSTOR 506880 .
- Перейти ↑ Bada, JL (1985). "Аминокислотная рацемизация ископаемых костей". Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 13 : 241–268. Bibcode : 1985AREPS..13..241B . DOI : 10.1146 / annurev.ea.13.050185.001325 .
- ^ Canoira, L .; Гарсиа-Мартинес, МЮ; Llamas, JF; Ортис, JE; Торрес, Т. Д. (2003). «Кинетика рацемизации (эпимеризации) аминокислот в дентине ископаемых и современных зубов медведя». Международный журнал химической кинетики . 35 (11): 576. DOI : 10.1002 / kin.10153 .
- ^ Bada, J .; Макдональд, Дж. Д. (1995). «Аминокислотная рацемизация на Марсе: последствия для сохранения биомолекул вымершей марсианской биоты» (PDF) . Икар . 114 (1): 139–143. Bibcode : 1995Icar..114..139B . DOI : 10.1006 / icar.1995.1049 . PMID 11539479 .
- ^ Джонсон, Би Джей; Миллер, Г. Х. (1997). «Археологические приложения рацемизации аминокислот». Археометрия . 39 (2): 265. DOI : 10.1111 / j.1475-4754.1997.tb00806.x .
- ^ 2008 [1] Архивировано 22 января 2015 г. на сайте Wayback Machine. Цитата: Результаты являются убедительным аргументом в пользу применимости методов рацемизации аминокислот в качестве инструмента для оценки изменений в динамике осаждения, скорости седиментации, усреднения по времени, временного разрешения летопись окаменелостей и тафономические наложения через стратиграфические циклы последовательностей.
- ^ "Аминокислотная геохронологическая лаборатория, Университет Северной Аризоны" . Архивировано из оригинала на 2012-03-14 . Проверено 15 октября 2012 .
Дальнейшее чтение [ править ]
 | В Wikibook Historical Geology есть страница по теме: Концепции абсолютного датирования |
| В Wikibook Historical Geology есть страница по теме: Абсолютное датирование: обзор |
- Хронометрическое датирование в археологии, под редакцией Р. Э. Тейлора и Мартина Дж. Эйткена. Нью-Йорк: Plenum Press (в сотрудничестве с Обществом археологических наук). 1997 г.
- «Выставка знакомств - абсолютное знакомство» . Государственный университет Миннесоты. Архивировано из оригинала на 2008-02-02 . Проверено 13 января 2008 .
