Obsidiano hidratacijos pasimatymai (arba OHD) yra a mokslinio pasimatymo technika, kuris remiasi vulkaninio stiklo geocheminio pobūdžio supratimu (a silikatas) paskambino obsidianas pateikti tiek santykinius, tiek absoliučius datus apie artefaktus. Obsidiano atodangos visame pasaulyje ir buvo dažniausiai naudojamos akmens įrankių gamintojų, nes tai labai lengva padaryti dirbant, jis yra labai aštrus, kai sulaužytas, ir būna įvairių ryškių spalvų: juodos, oranžinės, raudonos, žalios ir aišku.
Greiti faktai: obsidianų hidratacijos pasimatymai
- Obsidiano hidratacijos pasimatymai (OHD) yra mokslinio pasimatymo technika, naudojant unikalią vulkaninių akinių geocheminę prigimtį.
- Metodas remiasi išmatuotu ir numatomu žievės, kuri susidaro ant stiklo, augimu pirmą kartą veikiant atmosferą.
- Problema yra ta, kad žievės augimas priklauso nuo trijų veiksnių: aplinkos temperatūros, vandens garų slėgio ir pačios vulkaninės stiklo chemijos.
- Naujausi patobulinimai matuojant ir analizuojant vandens absorbcijos pažangą žada išspręsti kai kurias problemas.
Kaip ir kodėl veikia obsidianų hidratacijos pasimatymai
Obsidianas yra vanduo, įstrigęs jame susidarymo metu. Savo natūralioje būsenoje jis turi: stora oda susidarantį pasklidus vandeniui į atmosferą, kai jis pirmą kartą atvėso - techninis terminas yra "hidratuotas sluoksnis". Kai atmosfera paveikia šviežią obsidiano paviršių, tarsi jis būtų suskaidytas padaryti akmeninis įrankis, absorbuojamas daugiau vandens ir žievė vėl pradeda augti. Ta naujoji oda yra matoma ir ją galima išmatuoti padidinant galingumą (40–80x).
Priešistorės žievės gali skirtis nuo mažiau nei 1 mikrono (μm) iki daugiau nei 50 μm, priklausomai nuo poveikio laiko. Matuojant storį, galima lengvai nustatyti, ar tam tikras artefaktas yra senesnis už kitą (santykinis amžius). Jei žinomas greitis, kuriuo vanduo pasklinda į stiklinę tam tikram obsidiano gabalui (tai yra kebli dalis), galite naudoti OHD, kad nustatytumėte absoliutus amžius objektų. Ryšys yra nuginkluojamai paprastas: Amžius = DX2, kur amžius yra metais, D yra konstanta, o X yra hidratacijos žievės storis mikronais.
Konstantos apibrėžimas
Beveik neabejotinas lažinimas, kad visi, kas kada nors gamino akmeninius įrankius ir žinojo apie obsidianą bei jo vietą, jį panaudojo: kaip stiklą jis lūžta nuspėjamais būdais ir sukuria ypač aštrius kraštus. Gaminant akmeninius įrankius iš neapdoroto obsidiano, sulaužoma žievė ir pradedamas skaičiuoti obsidiano laikrodis. Lukšto augimą nuo lūžio galima išmatuoti naudojant įrangą, kuri jau egzistuoja daugelyje laboratorijų. Ar tai skamba nepriekaištingai, ar ne?
Problema ta, kad konstantą (kuri ten slepiama D) turi derinti mažiausiai trys kiti veiksniai kurie, kaip žinoma, turi įtakos odos plėtimosi greičiui: temperatūra, vandens garų slėgis ir stiklas chemija.
Vietos temperatūra kiekviename planetos regione kinta kasdien, sezoniškai ir ilgesnį laiką. Archeologai tai supranta ir pradėjo kurti efektyvios hidratacijos temperatūros (EHT) modelį, kad galėtų sekti ir įvertinti temperatūros poveikis hidratacijai kaip vidutinė metinė temperatūra, metinis temperatūros diapazonas ir paros temperatūra diapazonas. Kartais mokslininkai prideda gylio pataisos koeficientą, kad galėtų atsižvelgti į palaidotų artefaktų temperatūrą, darant prielaidą, kad Požeminės sąlygos žymiai skiriasi nuo paviršiaus sąlygų, tačiau poveikis nebuvo ištirtas per daug dar.
Vandens garai ir chemija
Vandens garų slėgio pokyčių poveikis klimatui, kuriame rastas obsidiano artefaktas, nebuvo ištirtas taip intensyviai, kaip temperatūros poveikis. Apskritai, vandens garai kinta priklausomai nuo aukščio, todėl paprastai galima manyti, kad vandens garai svetainėje ar regione yra pastovūs. Tačiau OHD kelia problemų tokiuose regionuose kaip Andų Pietų Amerikos kalnai, kur žmonės nešiojo savo obsidianinius artefaktus didžiuliai aukščio pokyčiai, nuo jūros lygio pakrančių regionų iki 4000 metrų (12 000 pėdų) aukščio ir aukštesnių kalnų.
Dar sunkiau atsiskaityti yra skirtinga stiklo chemija obsidianuose. Kai kurie obsidianai hidratuoja greičiau nei kiti, net toje pačioje nusėdimo aplinkoje. Tu gali šaltinis obsidianas (tai yra, identifikuokite natūralų atodangą, kur rastas obsidiano gabalas), taigi galite ištaisyti tas kitimas matuojant šaltinio greičius ir naudojant tuos, kad būtų sukurta specifinė šaltinio hidratacija kreivės. Bet kadangi vandens kiekis obsidianuose gali skirtis net ir iš vieno šaltinio, esančio obsidianų mazgeliuose, tas kiekis gali smarkiai paveikti amžiaus vertinimus.
Vandens struktūros tyrimai
Metodika, skirta pakoreguoti kalibravimą atsižvelgiant į klimato pokyčius, yra nauja technologija XXI amžiuje. Nauji metodai kritiškai įvertina vandenilio gylį hidratuotuose paviršiuose, naudojant antrinę jonų masės spektrometriją (SIMS) arba Furjė transformacijos infraraudonąją spektroskopiją. Vandens kiekio vidinė struktūra obsidianu buvo nustatyta kaip labai įtakojantis kintamasis, kuris kontroliuoja vandens difuzijos greitį aplinkos temperatūroje. Taip pat nustatyta, kad tokios struktūros, kaip vandens kiekis, pripažintose karjerų šaltiniuose skiriasi.
Kartu su tikslesne matavimo metodika, ši technika gali padidinti OHD ir pateikite langelį vietos klimato sąlygų, ypač paleo temperatūros, įvertinimui režimai.
Obsidiano istorija
Obsidiano išmatuojamas odos ploto augimo greitis buvo pripažintas nuo septintojo dešimtmečio. 1966 m. Geologai Irvingas Friedmanas, Robertas L. Smithas ir Williamas D. Ilgai paskelbtas pirmasis tyrimas - eksperimentinės obsidiano hidratacijos iš Naujosios Meksikos Valles kalnai rezultatai.
Nuo to laiko padaryta reikšminga pažanga pripažintame vandens garų, temperatūros ir stiklo chemijos poveikyje, identifikuojant ir įvertinant didžiąją dalį variacija, sukuriant aukštesnės skyros metodus, norint išmatuoti odą ir apibrėžti difuzijos profilį, sugalvoti ir patobulinti naujus EFH modelius ir tyrimus apie difuzija. Nepaisant jo trūkumų, obsidiano hidratacijos datos yra daug pigesnės nei radijo anglis, todėl daugelyje pasaulio regionų tai yra įprasta pasimatymų praktika.
Šaltiniai
- Liritzis, Ioannis ir Nikolaos Laskaris. "Penkiasdešimties metų obsidianų hidratacijos pažintys archeologijoje." Žurnalas apie nekristalines kietąsias medžiagas 357.10 (2011): 2011–23. Spausdinti.
- Nakazawa, Yichi. "Obsidiano hidratacijos reikšmė vertinant Holoceno Midden, Hokkaido, Šiaurės Japonija vientisumą." Ketvirtinė tarptautinė 397 (2016): 474–83. Spausdinti.
- Nakazawa, Yuichi ir kt. "Sisteminis obsidiano hidratacijos matavimų palyginimas: pirmasis mikrotuvinio ir antrinės jonų masės spektrometrijos pritaikymas priešistoriniam obsidianui." Ketvirtinė tarptautinė (2018). Spausdinti.
- Rogersas, Aleksandras K. ir Daronas Duke'as. "Sukeltų obsidianų hidratacijos metodo nepatikimumas sutrumpintais karšto mirkymo protokolais." Archeologijos mokslo žurnalas 52 (2014): 428–35. Spausdinti.
- Rogersas, Aleksandras K. ir Christopheris M. Stivensonas. "Obsidiano laboratorinės hidratacijos protokolai ir jų įtaka hidratacijos tikslumui: Monte Karlo modeliavimo tyrimas." Archeologijos mokslo žurnalas: Pranešimai 16 (2017): 117–26. Spausdinti.
- Stevensonas, Christopheris M., Aleksandras K. Rogersas ir Michaelas D. Glazokas. "Obsidiano struktūrinio vandens kiekio kintamumas ir jo reikšmė kultūrinių artefaktų hidratacijos metu." Archeologijos mokslo žurnalas: Pranešimai 23 (2019): 231–42. Spausdinti.
- Tripcevičius, Nikolajus, Jelmeris W. Eerkensas ir Timas R. Dailidė. "Obsidiano hidratacija dideliame aukštyje: Archajiškas karjerų eksploatavimas Chivay šaltinyje, Pietų Peru." Archeologijos mokslo žurnalas 39.5 (2012): 1360–67. Spausdinti.