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8.1: 约会方法简介

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    相对约会

    挖掘遗址后,首先要回答的问题之一与时间有关。 可以从遗址推断出来的许多含义来自上下文——该地点的使用时间以及收集的各种文物的制作、使用和遗忘时间。 这是一个直截了当的问题,但这个问题长期以来一直很难回答。

    更新, 更先进的测年技术现在使考古学家能够确定遗址何时被占用,文物何时被制作. 我们可以确定何时丢弃了物品,收获了植物,烧毁了木材和其他物品,以及何时制造了工具。 这些日期的具体程度取决于所使用的技术。 大多数都将日期作为时间范围提供,并且范围有一定的误差范围(例如,10,000—20,000 年前 +/— 2,000 年)。 考古学家结合多种技术来进一步缩小这些时间范围并提高其准确性。

    直接测年法使用放射性碳测量等技术测试考古证据,而间接测年则通过对其他东西进行测年来估计考古证据的年龄, 例如发现证据的矩阵. 约会技巧还按其提供的日期类型进行分类. 相对日期估算值基于该物品与现场发现的其他事物的关联和比较,并将物体描述为比比较对象年龄更大或更年轻. 绝对日期确定了物体本身的年龄范围(有时还有误差幅度)。

    考古学家对物体进行相对定年的另一种方法是从发现物体的地层学中得出的. 该方法依赖于水平定律(假设土壤层相互积聚)和叠加定律(假设在较旧的土壤上方发现较年轻的土壤),它们构成了地层测年或 地层学,其中考古学家按时间顺序构造了从最早(底部)到最小(顶部)的土壤层的相对时间顺序。 这种技术不仅为沉积物中的各层提供相对日期,还为其中发现的物体提供相对日期,在本例中是丢弃日期,而不是创建或使用日期。 地层学告诉考古学家,只要该层保持封闭状态并且没有其他层的侵入,该层中的任何东西至少与发现它的土壤一样古老。

    使用序列化对文物进行分类,按时间顺序对对象进行排序,也可以帮助我们进行约会。 使用序列化时,通常会根据文物的质量和属性(例如制作它们的材料及其形状和装饰)对文物进行分类或 “打字”。 更改样式特别有用。 同时(由同一组人)制作的文物在风格上会彼此相似,但随着时间的推移,风格会逐渐发生变化,并且会产生细微的差异。 因此,不同时间段的伪影看起来可能大不相同。 以电视机为例。 根据屏幕尺寸、屏幕深度以及旋钮、按钮和天线等功能,你可以很容易地按正确的时间顺序排列从将近 100 年前发明到今天的一系列电视机。 这是风格序列化的现代示例,其中约会依赖于根据其特征的风格变化按顺序排列人工制品组合. 考古学家经常使用文体序列来确定陶器、篮子和弹丸点的日期。

    F 频率序列化通过检查不同类型伪影的相对频率将构件组合按顺序排列。 基于我们的理解,在流行度方面,物体的风格差异通常遵循相似的模式——新样式起初是少量使用的,然后,如果它们流行起来,则比旧样式更多地被使用,因此在当时和考古记录中出现的更多。 新样式最终可以完全取代以前的样式。 绘制具有风格变化的伪影的频率会产生 “战舰形状” 的曲线(想想战舰甲板从上方看是什么样子),这些曲线起初很窄(反映了神器的使用有限),随着物品的采用和使用频率的提高而变宽,而且会变窄再说一遍,因为它被新的样式所取代。 但是,纯粹功利主义的对象通常具有线性曲线,这些曲线在频率图中以直柱的形式出现。 频率序列是使用地层学为一个区域中的多个地点创建的,以确定要比较的时间段。 装饰过的陶器样式通常使用频率序列来标明日期. 例如,祖先普韦布洛人的颜色和装饰是通过检查其陶器风格的变化来排序的。

    绝对约会

    虽然相对测年技术有很多好处,包括对几乎任何类型的材料使用地层学等技术,但它们也有局限性。 相对测年技术可以用来确定什么比其他东西更古老和更年轻,但不能确定该物品是在多少年、几十年或几千年前制造和使用的。 仅在上个世纪才开发出可以为人工制品分配一定年限的绝对测年技术,它极大地扩展了考古学家对过去的了解和对物体进行分类的能力。

    即使是历史记录,例如埃及的象形文字和记录在石碑上的玛雅统治者名单(刻有直立的石标),也必须有一些基本信息才能注明日期。 建立年表需要认真努力,将他们的日期与我们自己的日历联系起来。

    硬币和其他刻有日期的物品可用于确定遗址的年龄,尽管此类物品仅出现在某些文化和背景下。 由于此类物品通常在创建时被标记,然后在很长一段时间后才被使用,因此物品上印有的日期只能告诉我们它的最早使用时间,而不是它在现场实际使用的时间。 这种形式的约会被称为 T erminus post quem,意思是 “之后的一段时间”。

    自然年度周期还提供了在某些情况下进行约会的方法. Varves 是冰盖退后沉积在冰川湖中的冲刷砾石和沉积物的成对层,使考古学家能够对沉积物和与之相关的证据进行测年。 这是可能的,因为在夏季,融化的冰川会通过自来水沉积粗糙的淤泥,而在冬季,当湖泊被冰覆盖,悬浮在水中的细颗粒逐渐沉淀到海底时,细粘土会沉积。 每年沉积的每对粗淤泥和细粘土层代表一年,这使考古学家能够建立序列,这些序列可以追溯到从最近一层(已知年龄)到沉积文物的时间。 例如,在瑞典,这些冰川序列已被用来追溯到12,000年前的物品。

    也许使用自然周期进行测年的最常用方法之一是树木年代学. 许多品种的树木每年都有一个生长期,会产生一个在树干横截面上可以看到的年轮。 这些年轮反映了当年生长季节的环境条件,在同一地区生长的各种树木中也是相似的,在潮湿的年份通常有很厚的年轮,在干旱年份的年轮很细。 考古学家比较活树和枯树的年轮以创建区域序列,这些序列可以追溯到序列中的第一棵树被砍伐到考古遗址中用作木材的树木被砍伐的时候,例如用作建筑物的支撑梁。

    树木年代学在使用树木进行建筑的地点效果很好,环境条件会随着时间的推移保护木材。 当然,它的使用仅限于在夏季和冬季的气候中生长出清晰的年轮的树木的地区。 例如,它已在美国西南部得到广泛应用。

    树木年代学和冰川序列化等绝对测年技术所需的特定条件长期限制了考古学家为许多地点提供特定日期范围的能力. 这种情况在二十世纪中叶发生了变化,当时对放射性的研究产生了测量考古沉积物中元素自然放射性衰变速率、放射性丧失速率的工具。 实际上,使用放射性衰变确定的日期是从1950年开始计算的,也就是开发这种测年方法的年份。 铀等放射性物质以稳定的速率衰变,称为半衰期,即一半的放射性元素衰变(将其转化为非放射性元素)所需的年数。 每种放射性元素都有特定的、已知的半衰期,这些测年方法测量放射性元素及其稳定衰变产物(称为子元素)的含量,以确定自衰变过程开始以来已经过去了多少半衰期(年)。 这些方法统称为放射测年.

    最广为人知的放射性测年技术之一是放射性碳测年,它可以测量碳-14(C-14)的衰变。 许多元素以稳定和不稳定(放射性)形式存在,称为同位素。 例如,碳的原子序数为 6,即质子的数量,碳同位素因其所含中子数量而异。 Carbon‑12 是一种稳定的(非放射性)碳同位素,以其原子量命名,原子量是质子(6)和中子(6)的总数。 Carbon-14是一种放射性同位素,具有6个质子和8个中子。 它的不稳定性导致其衰变,其半衰期为5,730年。

    Carbon-14对考古学意义重大,因为它在考古沉积物中很常见。 它是在宇宙辐射撞击大气层时产生的,并被掺入二氧化碳分子中。 当植物自然吸收二氧化碳时,它们会将碳-14融入其结构中,而消耗植物的生物会将碳-14融入其组织中。 在考古沉积物中发现的有机物质,包括木材、植物、篮子、纺织品以及人类和动物遗骸,都含有这种碳。 随着时间的推移,沉积物中的碳-14会以其5,730年的半衰期的速度衰变,因此可以从考古沉积物中的有机残留物中采集样本,以确定自死亡以来已经过去了多长时间。 碳-14与其非放射性碳副产物的比例越大,有机物死亡的时间就越短(衰变发生的时间更短)。 相对于其非放射性副产物,少量的碳-14表明有机物在更久以前就消失了。 从本质上讲,考古学家可以使用考古记录中发现的任何曾经存在(并摄入碳)的放射性碳测年法来获取日期。

    放射性碳测年由化学家进行,他们分析考古学家发送给他们的样本。 样品必须不受污染,因此不得将近期的碳来源(例如纸质标签)装入任何将进行C-14分析的物质。 这种技术可以高精度地确定物体和材料的日期,但需要校准,因为我们现在知道大气中的碳浓度并没有随着时间的推移保持不变。 当时大气中C-14的浓度会影响植物和动物细胞中摄入的C-14量。 此外,我们使用这种技术准确测年的能力仅限于400至50,000年前的样品;超出该范围的精度会下降。 C-14测年还有其他问题,包括海洋储层效应,它会影响贝壳的放射性碳测年。 许多海洋生物既从环境中摄取大气中的碳,也从它们消耗的材料中摄取较旧的碳,这些物质来自海洋深处,并通过循环水和海流输送到地表。 对水生生物残留物进行的放射性碳测年需要校准以考虑这些复杂性.

    下表总结了考古学家使用的其他放射测量技术。

    约会技巧 材料已过时 它是如何工作的
    钾氩气 (K/Ar) 火@@ 成岩(火山)岩,含有放射性钾-40

    在岩石样品中测量放射性钾-40与其子产物Argon-14的比率,以确定已经过去的半衰期数。

    钾-40的半衰期为13亿年,因此这种方法对于超过100万年的材料最为准确。

    铀系列 石灰华(碳酸钙),存在于洞穴墙壁和地板中 为已有 50,000 到 500,000 年历史的材料提供高度准确的日期。
    裂变轨迹 黑曜石和其他玻璃状火山物质 根据铀-238的自然分裂(裂变)确定年龄,这种分裂会在材料表面留下痕迹。

    根据现场的特定条件和材料,可以使用许多其他绝对测年技术. 有关一些常见示例,请参阅下表。

    约会技巧 材料已过时 它是如何工作的
    热发光 (TL) 陶瓷和玻璃

    随着时间的推移,陶瓷和玻璃会捕获自然辐射释放的电子。 将材料加热到临界点以外可以将其作为光能释放出来,这是可以测量的。 此方法用于确定材料最后一次加热的时间(例如烧制陶瓷的时间)。

    有效标注已有 100 到 500,000 年历史的材料。

    电子自旋共振 (ESR) 加热时会分解的材料,例如牙釉质

    与TL约会相似,但不太敏感.

    对确认使用其他方法获得的日期有效。

    古地磁测年 粘土 随着时间的推移,地球的磁场发生了变化,导致磁北的位置发生变化。 粘土中的磁性颗粒记录了粘土加热时的磁北方向。
    mtDNA 线粒体 DNA 比较在细胞线粒体(负责能量处理的细胞器)中发现的个体和群体的DNA,以确定随时间推移的迁移模式。
    Y 染色体 Y 染色体 比较个体和群体的 Y 染色体(男性性染色体)的 DNA,以确定一段时间内的迁移模式。

    为您提供了额外的空间,供您按照老师的指示添加其他绝对的约会技巧.

    约会技巧 材料已过时 它是如何工作的

    你应该知道的条款

    • 绝对约会
    • 古地磁测年
    • 原子量
    • Carbon-12 (C-12)
    • Carbon-14 (C-14)
    • 子元素
    • 树木年代学
    • 直接约会
    • 电子自旋共振 (ESR)
    • 裂变轨迹约会
    • 频率序列
    • 半条命
    • 火成的
    • 间接约会
    • 同位素
    • 水平定律
    • 叠加定律
    • 海洋水库效应
    • mtDNA 约会
    • 钾氩定年 (K/Ar)
    • 放射性的
    • 放射性衰变
    • 放射性碳测年
    • 辐射测年
    • 亲戚约会
    • 沉积岩
    • 连载
    • 文体序列化
    • 地层测年
    • 地层学
    • Terminus post quem
    • 热致发光
    • 钙华
    • 铀系列约会
    • 精华膜
    • Y 染色体定年

    学习问题

    1. 相对约会和绝对约会有什么区别? 请分别举一个示例。
    2. 为什么发现放射性原理对考古学如此重要? 解释使之成为可能的发展以及它们为何如此重要。
    3. 以放射性碳测年为例, 描述放射性物质如何允许考古证据的定年.
    4. 您的朋友观察到您刚刚在考古学课程中学到了许多不同的测年技术,并且想知道为什么需要这么多方法来弄清楚某物有多老. 描述您如何回答朋友的问题,并考虑考古学中使用多种测年技术的至少两个原因.