Абсолютное датирование

редактировать

Абсолютное датирование- это процесс определения возраста по указанной хронологии в археологии и геологии. Некоторые ученые предпочитают термины хронометрическиеили календарные датировки, поскольку использование слова «абсолютный» подразумевает необоснованную уверенность в точности. 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 годичные кольца в древесине, радиоуглеродное датирование дерева или костей, а также такие методы, как датирование термолюминесценции глазурованной керамики. 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 с. C) в такие системы, как уран-свинцовая датировка, которые позволяют получить абсолютный возраст некоторых из самых старых горных пород на Земле.

Содержание

  • 1 Радиометрические методы
    • 1.1 Радиоуглеродное датирование
      • 1.1.1 Ограничения
    • 1.2 Калий-аргоновое датирование
  • 2 Люминесцентное датирование
    • 2.1 Термолюминесценция
    • 2.2 Оптически стимулированная люминесценция ( OSL)
  • 3 Дендрохронология
  • 4 Аминокислотное датирование
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература

Радиометрические методы

Радиометрическое датирование основано на известных и постоянная скорость 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

Одним из наиболее широко используемых и известных методов абсолютного датирования является датирование по углероду-14 (или радиоуглероду ), которое используется для датировки органических остатков. 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 содержание углерода-14 в органическом материале, ученые могут определить дату смерти органического вещества в артефакте или экофакт.

Ограничения

Относительно короткий период полураспада углерода-14, 5730 лет, делает датирование надежным только до 60 000 лет. Этот метод часто не может определить дату археологических раскопок лучше, чем исторические записи, но он очень эффективен для точных дат при калибровке с другими методами датировки, такими как датирование по кольцам деревьев.

Дополнительная проблема с датированием углерода-14 из археологические раскопки известны 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 была очень полезна разработка масс-спектрометрии на ускорителе (AMS), которая позволяет получать дату по очень маленькому образцу.

Калий-аргоновое датирование

Для более ранних периодов доступны другие методы радиометрического датирования. Одним из наиболее широко используемых является калий-аргоновое датирование (K-Ar датирование). Калий-40 - 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, геохронологические или археологические.

Аргон, благородный газ, обычно не включается в такие образцы, за исключением случаев, когда он производится на месте в результате 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 временной шкалы геомагнитной полярности.

датирования люминесценции

термолюминесценции

Тестирование термолюминесценции также датирует предметы 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, образуя свет. Этот свет можно измерить, чтобы определить, когда в последний раз нагревался предмет.

Уровни излучения 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)

Оптически стимулированная люминесценция (OSL) датирование ограничивает время, в которое 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), которую осадок приобрел с момента осаждения, которую можно использовать в сочетании с мощностью дозы (Dr) для расчета возраста.

Дендрохронология

Годовые кольца дерева в Бристольском зоопарке, Англия. Каждое кольцо представляет один год; внешние кольца у коры самые молодые.

Дендрохронологияили датирование годичных колец- это научный метод датирования, основанный на анализе структуры годичных колец, также известные как кольца роста. 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 с ее помощью датируются 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 лет назад или даже многими тысячами лет. В настоящее время максимум для полностью закрепленных хронологий составляет немногим более 11000 лет от настоящего.

Аминокислотное датирование

Аминокислотное датирование- это метод датирования, используемый для оценки возраста образца из палеобиологии, археологии, судебной медицины, тафономии, осадочной геологии и других областях. Этот метод связывает изменения в молекулах аминокислоты со временем, прошедшим с момента их образования. Все биологические ткани содержат аминокислот. Все аминокислоты, кроме глицина (простейшей), являются оптически активными, имея асимметричный атом углерода. 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 0, к равновесному значению, близкому к 1, процесс, называемый рацемизация. Таким образом, измерение отношения D к L в образце позволяет оценить, как давно этот образец умер.

См. Также

Ссылки

Далее чтение

В Викиучебнике Историческая геология есть страница по теме: Концепции абсолютного датирования
В Викибуке Историческая геология есть страница на тема: Абсолютная датировка: обзор
Последняя правка сделана 2021-06-08 19:42:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте