1、第三讲 各种断代技术在考古上的应用(一 )本讲主要内容v 1.考古学年代与自然时标v 2.放射性碳素断代法v 3.热释光断代法1.考古学年代与自然时标v1.1 考古学纪年方法及其意义考古学记年方法有三种:绝对记年、相对记年、估计记年。用这三种方法获得的结果不同,其原因是它们据以记年的物理基础不同。1.1.1 绝对记年法v 以文字史料、树轮、古历、天文记录、古钱年号、文物中保存的各种物理信息、遗址中保留的古代现象、放射性元素衰变规律和各种物理原理为基础。v 意义: 可以建立地区的、全国的、洲际的以及世界性的考古学编年框架。 在考古学绝对年代框架中,不同地区的不同遗址、不同文物都可以进行比较、联系
2、和综合研究。 考古学中的绝对记年必须有一个不以人的意志为转移,不受或基本不受任何外界因素干扰的天然时间基点或自然时标。1.1.2 相对记年法v 相对记年法是以遗址 地层叠压 关系和 器物类型 学关系为基础,去分析推断某一遗址比另一遗址早或晚,或同一墓地内根据文物所在文化层的上下层关系确定其时间先后 ,这是传统考古学中最常用的记年方法。v 在遗址地层不被破坏的情况下,上层文物的年龄小于下层文物,至于实际相距多少年,只有用绝对记年法才能确定。v 相对记年法没有自然时标,它只用于建立以时序为基础的各种编年史,适合于研究史前文化类型学、器物类型学、器物演变史。1.1.3 估计记年法v 是凭个人经验或集
3、体讨论去判定遗址和文物的相对年龄或绝对年龄。v 是在没有地层关系可查,或者没有可供测量和分析的年龄标本时临时采用的补救方法。 这是一种十分粗略的、容易出错、可信度差、个人因素和偶然因素交代较多的记年方法。1.2 考古学自然时标v 1.2.1 时标定义 测定文物的绝对年龄,必须有一种与文物共存的天然时间标尺,简称为时标。v 1.2.2 时标的种类放射性碳衰变规律 是国际考古界最普遍使用的考古学时标。自然界某些放射性核素在自然衰变是形成的母子关系,在地质学和考古学也早已作为时标。利用这种时标来记年的方法,称 “同位素记年法 ”。固体晶格辐射损伤 也是比较重要的考古学时标。热释光记年法、电子自旋共振
4、谱法、穆斯堡尔谱法等。其它还有 地球古磁时标、生物基因时标、花粉时标、树轮时标、化学时标 1.2.3 注意事项v 为了适应不同文物记年的需要 ,采用不同性质的时标。v 应用不同时标所测的年龄数据时要注意以下问题:1)认真了解测定年龄时所用的标本和测量方法;2)弄清考古学问题与年龄标本之间的关系;3)了解年龄测定方法的科学性;4)需对准备采用的年龄数据进行核实、复验与旁证。2.放射性碳素断代法 (Radiocarbon dating)v 碳十四测年法又称放射性同位素(碳素)断代法,一般写作 C。是利用死亡生物体中碳 14不断衰变的原理进行断代的技术。 C断代方法由美国芝加哥大学利比( Libby
5、)教授于 1949年提出,同时公布了第一批碳十四年代数据。 C测年法的成功震动了考古界和地质学界,它使多数国家的史前年代学产生了很大变化,有了一个统一的时间尺度,世界各地的史前考古年代序列由此而逐渐清晰起来,被人们称喻为 “放射性碳素的革命 ”。我国学者夏鼐于 1955年开始将 C向国内作介绍,并亲自筹建实验室, 60、 70年代起此技术在我国较多使用。 141414142.1 放射性碳素断代法所根据的原理v 宇宙射线同地球大气发生作用产生中子,中子同大气中氮( N)发生核反应,产生放射性同位素 C。 C与氧结合形成 CO2混入大气二氧化碳中,通过光合作用被植物吸收成为养料。动物都直接或间接地依赖植物生存,因此所有生物体内都含有 C。而 C又不断地衰变为非放射性的 N,其半衰期为 573040 年。生物在死亡之前身体中 C的浓度与大气中的 C浓度保持着平衡。但这些含碳物质一旦停止与大气交换,例如生物死亡, C就只能按衰变规律减少。因此只要测出标本中 C减少的程度,就可以推算出它死亡的年代。 14 14 141414 141414141414