Zoznamka hydratácie obsidiánov (alebo OHD) je a vedecká zoznamovacia technika, ktorý využíva chápanie geochemickej povahy sopečného skla (a silikátové) obsidián poskytnúť relatívny aj absolútny dátum artefaktov. Obsidiánsky výklenok po celom svete a bol prednostne používaný výrobcami kameňa, pretože je veľmi ľahké pri práci je veľmi ostrý, ak je zlomený, a je dodávaný v rôznych živých farbách, čiernej, oranžovej, červenej, zelenej a jasný.
Rýchle fakty: Obsidian Hydration Dating
- Obsidian Hydration Dating (OHD) je vedecká zoznamovacia technika, ktorá využíva jedinečnú geochemickú povahu vulkanických okuliarov.
- Metóda sa spolieha na zmeraný a predvídateľný rast kôry, ktorá sa vytvára na skle pri prvom vystavení atmosfére.
- Problémy spočívajú v tom, že rast šupky závisí od troch faktorov: teplota okolia, tlak vodnej pary a chémia samotného sopečného skla.
- Nedávne zlepšenia v meraní a analytický pokrok v absorpcii vody sľubujú vyriešiť niektoré problémy.
Ako a prečo funguje Obsidian Hydration Dating
Obsidián obsahuje vodu, ktorá je v ňom zachytená počas jeho formovania. Vo svojom prirodzenom stave má hrubá šupka vytvorená difúziou vody do atmosféry pri prvom ochladení - technický termín je „hydratovaná vrstva.“ Keď je čerstvý povrch obsidiána vystavený atmosfére, ako keď je rozbitý urob kameň nástroj, absorbuje sa viac vody a koža začína opäť rásť. Táto nová šupka je viditeľná a dá sa zmerať pod veľkým zväčšením (40 - 80x).
Praveké kôry sa môžu líšiť od menej ako 1 mikrón (µm) do viac ako 50 um, v závislosti od dĺžky expozície. Meraním hrúbky je možné ľahko určiť, či je konkrétny artefakt starší ako iný (relatívny vek). Ak je známa miera, pri ktorej voda difunduje do pohára pre tento konkrétny kus obsidiánu (to je zložitá časť), môžete použiť OHD na určenie absolútny vek objektov. Vzťah je odzbrojujúco jednoduchý: Vek = DX2, kde Vek je v rokoch, D je konštantná a X je hrúbka kožnej šupky v mikrónoch.
Definovanie konštanty
Je takmer isté, že každý, kto niekedy vyrobil kamenné náradie a vedel o obsidiánovi a kde ho našiel, použil ho: ako pohár sa rozbije predvídateľným spôsobom a vytvorí mimoriadne ostré hrany. Vyrobenie kamenných nástrojov zo surového obsidiána prelomí kožu a začne počítanie obsidiánov. Meranie rastu šupky od prerušenia sa môže vykonať pomocou zariadenia, ktoré už pravdepodobne existuje vo väčšine laboratórií. Znie to dokonale, však?
Problém je, že konštanta (tá záludná D tam hore) musí kombinovať najmenej tri ďalšie faktory o ktorých je známe, že ovplyvňujú rýchlosť rastu šupky: teplota, tlak vodných pár a sklo chémie.
Miestna teplota kolíše každý deň, sezónne a v dlhších časových intervaloch v každej oblasti planéty. Archeológovia si to uvedomujú a začali vytvárať model efektívnej hydratačnej teploty (EHT), ktorý má sledovať a účtovať účinky teploty na hydratáciu ako funkcia ročnej priemernej teploty, ročného teplotného rozsahu a dennej teploty Rozsah. Niekedy vedci pridávajú faktor korekcie hĺbky, ktorý zodpovedá teplote zakopaných artefaktov, za predpokladu, že Podzemné podmienky sa výrazne líšia od povrchových podmienok, účinky sa však príliš nepreskúmali zatiaľ.
Vodná para a chémia
Účinky kolísania tlaku vodnej pary v podnebí, kde sa zistil obsidiánsky artefakt, sa neskúmali tak intenzívne ako účinky teploty. Vo všeobecnosti sa vodná para mení s nadmorskou výškou, takže môžete zvyčajne predpokladať, že vodná para je v rámci lokality alebo oblasti konštantná. OHD je však problematická v regiónoch ako je andy pohoria Južnej Ameriky, kde ľudia priniesli svoje obsidiánske artefakty enormné zmeny v nadmorských výškach, od pobrežných oblastí po hladinu mora do 4 000 metrov vysokých a vyšších pohorí.
Ešte ťažšie je rozlišovať chémia skla v obsidiánoch. Niektorí obsidiéri hydratujú rýchlejšie ako iné, dokonca aj v presne rovnakom depozičnom prostredí. Môžeš zdroj obsidián (to znamená, identifikujte prirodzený východiskový bod, kde bol nájdený kus obsidiána), takže môžete opraviť táto variácia meraním rýchlostí v zdroji a ich použitím na vytvorenie hydratácie špecifickej pre zdroj krivky. Pretože však množstvo vody v obsidiáne sa môže meniť aj v obsidiánových uzloch z jedného zdroja, tento obsah môže významne ovplyvniť odhady veku.
Výskum štruktúry vody
Metodika úpravy kalibrácií podľa premenlivosti klímy je v 21. storočí novou technológiou. Nové metódy kriticky hodnotia hĺbkové profily vodíka na hydratovaných povrchoch pomocou hmotnostnej spektrometrie sekundárnych iónov (SIMS) alebo infračervenej spektroskopie Fourierovej transformácie. Vnútorná štruktúra obsahu vody v obsidiáne bola identifikovaná ako vysoko vplyvná premenná, ktorá riadi rýchlosť difúzie vody pri teplote okolia. Zistilo sa tiež, že takéto štruktúry, ako napríklad obsah vody, sa líšia v rámci uznávaných zdrojov lomu.
V spojení s presnejšou metodikou merania má táto technika potenciál zvýšiť spoľahlivosť OHD a poskytuje okno na hodnotenie miestnych klimatických podmienok, najmä paleo-teploty režimy.
História Obsidian
Obsidian je merateľná miera rastu šupky sa zistila od šesťdesiatych rokov minulého storočia. V roku 1966 geológovia Irving Friedman, Robert L. Smith a William D. Long publikoval prvú štúdiu, výsledky experimentálnej hydratácie obsidiánu z pohoria Valles v Novom Mexiku.
Odvtedy sa uskutočnil významný pokrok v uznávaných vplyvoch vodnej pary, teploty a chémie skla, ktorý identifikoval a zodpovedal za väčšinu variácie, vytvárajúc techniky s vyšším rozlíšením na meranie kože a definovanie difúzneho profilu, a vymýšľali a vylepšovali nové modely pre EFH a štúdie mechanizmu difúzie. Napriek svojim obmedzeniam sú dátumy hydratácie obsidiánov oveľa lacnejšie ako rádioaktívne uhlie a dnes je to v mnohých regiónoch sveta štandardná prax.
zdroje
- Liritzis, Ioannis a Nikolaos Laskaris. "Päťdesiat rokov hydratácie obsidiánov v archeológii." Denník nekryštalických tuhých látok 357.10 (2011): 2011–23. Tlačiť.
- Nakazawa, Yuichi. "Význam datovania hydratácie obsidiánov pri hodnotení integrity holocénu Midden, Hokkaido, severné Japonsko." Medzinárodný kvartér 397 (2016): 474–83. Tlačiť.
- Nakazawa, Yuichi a kol. "Systematické porovnanie meraní hydratácie obsidiánov: Prvá aplikácia mikroobrazu so sekundárnou iónovou hmotnostnou spektrometriou na praveký obsidián." Medzinárodný kvartér (2018). Tlačiť.
- Rogers, Alexander K. a Daron Duke. "Nespoľahlivosť indukovanej metódy obsidiánovej hydratácie so skrátenými protokolmi zahrievania za tepla." Journal of Archaeological Science 52 (2014): 428–35. Tlačiť.
- Rogers, Alexander K. a Christopher M. Stevenson. "Protokoly na laboratórnu hydratáciu obsidiánu a ich vplyv na presnosť hydratácie: štúdia simulácie Monte Carlo." Journal of Archaeological Science: Reports 16 (2017): 117–26. Tlačiť.
- Stevenson, Christopher M., Alexander K. Rogers a Michael D. Glascock. "Variabilita štruktúrneho obsahu vody Obsidian a jeho význam pri hydratácii datovania kultúrnych artefaktov." Journal of Archaeological Science: Reports 23 (2019): 231–42. Tlačiť.
- Tripcevich, Nicholas, Jelmer W. Eerkens a Tim R. Carpenter. "Hydratácia Obsidian pri vysokej nadmorskej výške: Archaické dobývanie pri zdroji Chivay v južnom Peru." Journal of Archaeological Science 39.5 (2012): 1360–67. Tlačiť.