Обсидиановая гидратация: дешевый способ изготовления каменных инструментов - кроме ...

Обсидиановая гидратация (или OHD) является научная техника датирования, который использует понимание геохимической природы вулканического стекла (а силикат) называется обсидиан предоставить как относительные, так и абсолютные даты по артефактам. Обсидиановые обнажения по всему миру, и их преимущественно использовали производители каменных инструментов, потому что их очень легко работать с ним, он очень резкий, когда сломан, и он бывает разных ярких цветов: черный, оранжевый, красный, зеленый и Чисто.

Быстрые факты: Обсидиановые гидратационные знакомства

Обсидиан содержит воду, пойманную в ловушку во время его формирования. В своем естественном состоянии он имеет толстая кожура образуется в результате диффузии воды в атмосферу при ее первом охлаждении - технический термин «гидратированный слой». Когда свежая поверхность обсидиана подвергается воздействию атмосферы, например, когда сделать каменный инструмент, больше воды поглощается, и кожура начинает расти снова. Эта новая кожура видна и может быть измерена при большом увеличении (40–80x).

Доисторические кожуры могут варьироваться от менее 1 микрона (мкм) до более 50 мкм, в зависимости от продолжительности времени воздействия. Измеряя толщину, можно легко определить, является ли конкретный артефакт старше другого (относительный возраст). Если известна скорость, с которой вода диффундирует в стекло для этого конкретного куска обсидиана (это сложная часть), вы можете использовать OHD для определения абсолютный возраст объектов. Отношения обезоруживающе просты: Age = DX2, где Age в годах, D - константа, а X - толщина кожуры гидратации в микронах.

Почти наверняка пари, что каждый, кто когда-либо делал каменные орудия и знал об обсидиане и где его найти, использовал его: как стекло, он разбивается предсказуемым образом и создает чрезвычайно острые края. Изготовление каменных орудий из сырого обсидиана разрушает кожуру и начинает отсчет часов обсидиана. Измерение роста кожуры с момента разрыва можно выполнить с помощью оборудования, которое, вероятно, уже существует в большинстве лабораторий. Звучит идеально, не так ли?

Проблема в том, что константа (та хитрая буква D) должна сочетать как минимум три других фактора которые, как известно, влияют на скорость роста кожуры: температура, давление водяного пара и стекло химия.

Локальная температура колеблется ежедневно, в зависимости от времени года и в течение более длительного времени в каждом регионе планеты. Археологи признают это и начали создавать модель эффективной температуры гидратации (EHT) для отслеживания и учета влияние температуры на гидратацию как функция среднегодовой температуры, диапазона годовых температур и суточной температуры ассортимент. Иногда ученые добавляют поправочный коэффициент глубины для учета температуры скрытых артефактов, предполагая, что подземные условия значительно отличаются от наземных, но их влияние не слишком изучено. пока что.

Эффекты изменения давления водяного пара в климате, где обнаружен артефакт обсидиана, изучены не так интенсивно, как влияние температуры. В общем, водяной пар изменяется с высотой, поэтому вы можете предположить, что водяной пар является постоянным в пределах участка или региона. Но в таких регионах, как Анды горы Южной Америки, где люди принесли свои артефакты обсидиана через огромные изменения в высотахот прибрежных районов на уровне моря до гор высотой 4000 метров (12000 футов) и выше.

Еще сложнее объяснить это дифференциал химия стекла в обсидианах. Некоторые обсидианы гидратируются быстрее, чем другие, даже в точно такой же осадочной среде. Вы можете источник обсидиан (то есть, идентифицируйте естественный выход, где был найден кусок обсидиана), и таким образом вы можете исправить это изменение путем измерения скоростей в источнике и использования их для создания гидратации для конкретного источника кривые. Но, поскольку количество воды в обсидиане может варьироваться даже в узлах обсидиана из одного источника, это содержание может существенно повлиять на оценки возраста.

Методология корректировки калибровок для изменчивости климата является новой технологией в 21 веке. Новые методы критически оценивают профили глубины водорода на гидратированных поверхностях, используя вторичную ионную масс-спектрометрию (SIMS) или инфракрасную спектроскопию с Фурье-преобразованием. Внутренняя структура содержания воды в обсидиане была идентифицирована как очень влиятельная переменная, которая контролирует скорость диффузии воды при температуре окружающей среды. Также было обнаружено, что такие структуры, как содержание воды, варьируются в пределах признанных источников в карьере.

В сочетании с более точной методологией измерения метод может повысить надежность OHD, и предоставить окно для оценки местных климатических условий, в частности палеотемпературы режимы.

Обсидиан-х измеримые темпы роста кожуры были признаны с 1960-х годов. В 1966 году геологи Ирвинг Фридман, Роберт Л. Смит и Уильям Д. Давно опубликовано первое исследование, результаты экспериментальной гидратации обсидиана из гор Валлес Нью-Мексико.

С тех пор был достигнут значительный прогресс в признанных воздействиях водяного пара, температуры и химии стекла, выявление и учет большей части вариация, создание методов более высокого разрешения для измерения корки и определения профиля диффузии, а также изобретать и улучшать новые модели для EFH и исследования механизма диффузия. Несмотря на свои ограничения, даты гидратации обсидиана намного дешевле, чем радиоуглерода, и сегодня это стандартная практика датирования во многих регионах мира.

• Лирицис, Иоаннис и Николаос Ласкарис. "Пятьдесят лет обсидиановых гидратационных датировок в археологии." Журнал некристаллических тел 357.10 (2011): 2011–23. Распечатать.
• Наказава, Юичи. "Значение датирования гидратации обсидиана в оценке целостности голоцена Мидден, Хоккайдо, Северная Япония." Четвертичный интернационал 397 (2016): 474–83. Распечатать.
• Наказава, Юичи и соавт. "Систематическое сравнение измерений гидратации обсидиана: первое применение микроизображения с масс-спектрометрией вторичных ионов к доисторическому обсидиану." Четвертичный интернационал (2018). Распечатать.
• Роджерс, Александр К. и Дарон Герцог. "Ненадежность метода гидратации индуцированного обсидиана с сокращенными протоколами горячего замачивания." Журнал археологических наук 52 (2014): 428–35. Распечатать.
• Роджерс Александр К. и Кристофер М. Стивенсон. "Протоколы лабораторной гидратации обсидиана и их влияние на точность определения скорости гидратации: исследование методом Монте-Карло." Журнал археологических наук: отчеты 16 (2017): 117–26. Распечатать.
• Стивенсон, Кристофер М., Александр К. Роджерс и Майкл Д. Glascock. "Изменчивость содержания обсидиановой структурной воды и ее значение в гидратации датировок культурных артефактов." Журнал археологических наук: отчеты 23 (2019): 231–42. Распечатать.
• Трипцевич, Николай, Йелмер В. Эеркенс и Тим Р. Карпентер. "Обсидиановая гидратация на большой высоте: архаичный карьер у источника Чивай, Южный Перу." Журнал археологических наук 39.5 (2012): 1360–67. Распечатать.