Obsidian Hydration: En billig måde at datere stenværktøjsfremstilling - undtagen ...

Obsidian hydrering dating (eller OHD) er en videnskabelig dating teknik, der bruger forståelsen af ​​det vulkanske glass geokemiske natur (a silikat) hedder obsidian at give både relative og absolutte datoer for artefakter. Obsidian outcrops over hele verden og blev fortrinsvis brugt af stenværktøj beslutningstagere, fordi det er meget let at gøre arbejde med, det er meget skarpt, når det er brudt, og det kommer i en række levende farver, sort, orange, rød, grøn og klar.

Hurtige fakta: Obsidian Hydration Dating

Obsidian indeholder vand fanget i det under dannelsen. I sin naturlige tilstand har den en tyk skorpe dannet ved diffusion af vandet i atmosfæren, når det først afkøles - det tekniske udtryk er "hydreret lag." Når en frisk overflade af obsidian udsættes for atmosfæren, som når den er brudt til lav en sten værktøj, mere vand absorberes, og skorpen begynder at vokse igen. Denne nye skorpe er synlig og kan måles under høj effektforstørrelse (40–80x).

Forhistoriske skinner kan variere fra mindre end 1 mikron (µm) til mere end 50 um, afhængigt af længden på eksponeringstiden. Ved at måle tykkelsen kan man let bestemme, om en bestemt artefakt er ældre end en anden (relativ alder). Hvis den hastighed, hvormed vand diffunderer i glasset for den bestemte bit af obsidian, er kendt (det er den vanskelige del), kan du bruge OHD til at bestemme absolut alder af genstande. Forholdet er afvæbende simpelt: Alder = DX2, hvor Alder er i år, D er en konstant, og X er hydratiseringsskorpykkelsen i mikron.

Det er næsten en sikker indsats, at alle, der nogensinde har lavet stenværktøjer og kendte til obsidian og hvor man kunne finde det, brugte det: som et glas, det bryder på forudsigelige måder og skaber overordentlig skarpe kanter. At fremstille stenværktøjer ud af rå obsidian bryder skorpen og starter obsidianuretællingen. Målingen af ​​skorpevækst siden bruddet kan udføres med et udstyr, der sandsynligvis allerede findes i de fleste laboratorier. Det lyder perfekt ikke?

Problemet er, at konstanten (den snige D deroppe) er nødt til at kombinere mindst tre andre faktorer der er kendt for at påvirke hastigheden for skorpevækst: temperatur, vanddamptryk og glas kemi.

Den lokale temperatur svinger dagligt, sæsonmæssigt og over længere tidsskalaer i alle regioner på planeten. Arkæologer genkender dette og begyndte at oprette en EHT-model (Effektiv Hydrationstemperatur) til at spore og redegøre for temperatureffekter på hydrering som en funktion af årlig gennemsnitstemperatur, årlig temperaturområde og dagtemperatur rækkevidde. Nogle gange tilføjer lærde en dybdekorrektionsfaktor for at redegøre for temperaturen på nedgravede artefakter under forudsætning af, at underjordiske forhold er markant anderledes end overfladebehovene - men virkningerne er ikke blevet undersøgt for meget af endnu.

Virkningerne af variation i vanddamptryk i klimaet, hvor der er fundet en obsidian artefakt, er ikke blevet undersøgt så intensivt som virkningerne af temperatur. Generelt varierer vanddamp med højden, så du kan typisk antage, at vanddamp er konstant inden for et sted eller et område. Men OHD er besværligt i regioner som Andesbjergene bjerge i Sydamerika, hvor folk bragte deres obsidiske artefakter hen over enorme ændringer i højder, fra kystregionerne til havoverfladen til de høje bjerge og højere på 4.000 meter (12.000 fod).

Endnu vanskeligere at redegøre for er forskellig glasskemi hos obsidianer. Nogle obsidianer hydrerer hurtigere end andre, selv inden for det nøjagtige samme deponeringsmiljø. Du kan kilde obsidian (det vil sige identificere det naturlige outcrop, hvor et stykke obsidian blev fundet), og så kan du korrigere for denne variation ved at måle hastighederne i kilden og bruge disse til at skabe kildespecifik hydrering kurver. Men da mængden af ​​vand i obsidian kan variere selv inden for obsidian knuder fra en enkelt kilde, kan dette indhold væsentligt påvirke aldersvurderinger.

Metodologi til at justere kalibreringerne for variationen i klimaet er en ny teknologi i det 21. århundrede. Nye metoder vurderer kritisk dybdeprofilerne af brint på de hydratiserede overflader ved hjælp af sekundær ionmassespektrometri (SIMS) eller Fourier-transform infrarød spektroskopi. Den indre struktur af vandindholdet i obsidian er blevet identificeret som en meget indflydelsesrig variabel, der kontrollerer hastigheden af ​​vanddiffusion ved omgivelsestemperatur. Det har også vist sig, at sådanne strukturer, som vandindhold, varierer inden for de anerkendte stenbrudskilder.

Sammen med en mere præcis målemetodik har teknikken potentiale til at øge pålideligheden af OHD, og ​​giver et vindue til evaluering af lokale klimaforhold, især paleo-temperatur regimer.

obsidian s en målbar hastighed på skorpe vækst er blevet anerkendt siden 1960'erne. I 1966 kom geologer Irving Friedman, Robert L. Smith og William D. Længe offentliggjort den første undersøgelse, resultaterne af eksperimentel hydrering af obsidian fra Vallesbjergene i New Mexico.

Siden den tid er der gjort betydelig fremskridt i de anerkendte virkninger af vanddamp, temperatur og glasskemi, idet identifikation og regnskab for store dele af variation, skabe teknikker med højere opløsning til at måle skorpen og definere diffusionsprofilen og opfinde og forbedre nye modeller til EFH og undersøgelser af mekanismen til diffusion. På trods af dens begrænsninger er obsidian hydratiseringsdatoer langt billigere end radiocarbon, og det er en standard dateringspraksis i mange regioner i verden i dag.

• Liritzis, Ioannis og Nikolaos Laskaris. "Femti års Obsidian Hydration Dating i arkæologi." Tidsskrift for ikke-krystallinske faste stoffer 357.10 (2011): 2011–23. Print.
• Nakazawa, Yuichi. "Betydningen af ​​Obsidian Hydration Dating ved vurdering af integriteten af ​​Holocene Midden, Hokkaido, Nord-Japan." Quaternary International 397 (2016): 474–83. Print.
• Nakazawa, Yuichi, et al. "En systematisk sammenligning af målinger af Obsidian Hydration: Den første anvendelse af mikrobillede med sekundær ion massespektrometri til den forhistoriske Obsidian." Quaternary International (2018). Print.
• Rogers, Alexander K. og Daron Duke. "Utillidelighed af den inducerede Obsidian-hydratiseringsmetode med forkortede Hot-Soak-protokoller." Journal of Archaeological Science 52 (2014): 428–35. Print.
• Rogers, Alexander K. og Christopher M. Stevenson. "Protokoller til laboratoriehydratation af Obsidian og deres indvirkning på hydratiseringshastighedens nøjagtighed: En Monte Carlo-simuleringsundersøgelse." Journal of Archaeological Science: Reports 16 (2017): 117–26. Print.
• Stevenson, Christopher M., Alexander K. Rogers og Michael D. Glascock. "Variabilitet i obsidisk strukturelt vandindhold og dets betydning i hydratisering af kulturelle artefakter." Journal of Archaeological Science: Reports 23 (2019): 231–42. Print.
• Tripcevich, Nicholas, Jelmer W. Eerkens og Tim R. Tømrer. "Obsidian Hydration ved høj højde: Arkæisk stenbrud ved Chivay Source, Sydlige Peru." Journal of Archaeological Science 39.5 (2012): 1360–67. Print.