Archeologische dating Stratigrafie en Seriation

Archeologen gebruiken veel verschillende technieken om de leeftijd van een bepaald artefact, site of een deel van een site te bepalen. Twee brede categorieën datering of chronometrische technieken die archeologen gebruiken, worden relatieve en absolute datering genoemd.

• Relatieve dating bepaalt de leeftijd van artefacten of site, zo ouder of jonger of dezelfde leeftijd als anderen, maar geeft geen exacte datums.
• Absoluut daten, methoden die specifieke chronologische datums voor objecten en beroepen produceren, waren pas ver in de 20e eeuw beschikbaar voor archeologie.

Stratigrafie en de wet van superpositie

Stratigrafie is de oudste van de relatieve dateringsmethoden die archeologen tot op heden gebruiken. Stratigrafie is gebaseerd op de wet van superpositie - als een laagcake moeten de laagste lagen eerst zijn gevormd.

Met andere woorden, artefacten gevonden in de bovenste lagen van een site zullen recenter zijn afgezet dan die gevonden in de onderste lagen. Cross-dating van sites, het vergelijken van geologische lagen op de ene site met een andere locatie en het extrapoleren van de relatieve leeftijden op die manier, is nog steeds een belangrijke datingstrategie die vandaag de dag wordt gebruikt, vooral wanneer sites veel te oud zijn voor absolute datums om veel betekenis te hebben.

De geleerde die het meest wordt geassocieerd met de regels van stratigrafie (of superpositiewet) is waarschijnlijk de geoloog Charles Lyell. De basis voor stratigrafie lijkt tegenwoordig behoorlijk intuïtief, maar de toepassingen ervan waren niet minder dan wereldschokkend voor de archeologische theorie. JJA Worsaae gebruikte deze wet bijvoorbeeld om het Three Age System te bewijzen.

seriation

Seriation was daarentegen een geniaal. Voor het eerst gebruikt en waarschijnlijk uitgevonden door archeoloog Sir William Flinders-Petrie in 1899, is seriation (of sequentiedatering) gebaseerd op het idee dat artefacten in de loop van de tijd veranderen. Net als staartvinnen op een Cadillac, veranderen artefactstijlen en kenmerken in de loop van de tijd, komen in de mode en vervagen dan in populariteit.

In het algemeen wordt seriation grafisch gemanipuleerd. Het standaard grafische resultaat van seriation is een reeks 'slagschipcurves', die horizontale staven zijn die percentages weergeven die zijn uitgezet op een verticale as. Door verschillende curven uit te zetten, kan de archeoloog een relatieve chronologie ontwikkelen voor een hele site of een groep sites.

Zie Seriation: een stapsgewijze beschrijving voor gedetailleerde informatie over hoe seriation werkt. Seriation wordt beschouwd als de eerste toepassing van statistieken in de archeologie. Het was zeker niet de laatste.

De meest bekende seriationstudie was waarschijnlijk Deetz en Dethlefsen's studie Death's Head, Cherub, Urn and Willow, over veranderende stijlen op grafstenen op begraafplaatsen in New England. De methode is nog steeds een standaard voor begraafplaatsstudies.

Absolute datering, de mogelijkheid om een ​​specifieke chronologische datum aan een object of verzameling objecten te koppelen, was een doorbraak voor archeologen. Tot de 20e eeuw, met zijn meerdere ontwikkelingen, konden alleen relatieve data met enig vertrouwen worden bepaald. Sinds de eeuwwisseling zijn verschillende methoden ontdekt om de verstreken tijd te meten.

Chronologische markers

De eerste en eenvoudigste methode voor absolute dating is het gebruik van objecten met datums erop, zoals munten of objecten die zijn gekoppeld aan historische gebeurtenissen of documenten. Omdat bijvoorbeeld elke Romeinse keizer zijn eigen gezicht op munten had gestempeld tijdens zijn rijk, en datums voor keizerrijken zijn bekend uit historische archieven, kan de datum waarop een munt werd geslagen worden onderscheiden door de afgebeelde keizer te identificeren. Veel van de eerste inspanningen van de archeologie kwamen voort uit historische documenten - Schliemann zocht bijvoorbeeld naar Troomer van Homerus en Layard ging achter de Bijbelse Nineve aan - en binnen de context van een bepaalde site, een object dat duidelijk met de site was geassocieerd en gestempeld met een datum of een andere identificerende aanwijzing was perfect nuttig.

Maar er zijn zeker nadelen. Buiten de context van een enkele site of samenleving, is de datum van een munt nutteloos. En, buiten bepaalde periodes in ons verleden, waren er eenvoudigweg geen chronologisch gedateerde objecten, of de noodzakelijke diepgang en details van de geschiedenis die zouden helpen bij chronologisch daterende beschavingen. Zonder die waren de archeologen in het donker over de leeftijd van verschillende samenlevingen. Tot de uitvinding van de dendrochronologie.

Boomringen en dendrochronologie

Het gebruik van boomringgegevens om chronologische data, dendrochronologie, te bepalen, werd voor het eerst ontwikkeld in het Amerikaanse zuidwesten door astronoom Andrew Ellicott Douglass. In 1901 begon Douglass de groei van boomringen te onderzoeken als een indicator van zonnecycli. Douglass geloofde dat zonnevlammen het klimaat beïnvloedden, en daarmee de hoeveelheid groei die een boom in een bepaald jaar zou kunnen krijgen. Zijn onderzoek resulteerde in het bewijs dat de breedte van de boomring varieert met de jaarlijkse regenval. Niet alleen dat, het varieert regionaal, zodat alle bomen binnen een specifieke soort en regio dezelfde relatieve groei vertonen tijdens natte en droge jaren. Elke boom bevat dan een record van regenval voor de lengte van zijn levensduur, uitgedrukt in dichtheid, sporenelementinhoud, stabiele isotoopsamenstelling en intra-jaarlijkse groeiringbreedte.

Met behulp van lokale pijnbomen bouwde Douglass een record van 450 jaar van de variabiliteit van de boomring. Clark Wissler, een antropoloog die onderzoek doet naar inheemse Amerikaanse groepen in het zuidwesten, erkende het potentieel voor dergelijke datering en bracht Douglass-subfossiel hout uit puebloanruïnes.

Helaas paste het hout uit de pueblos niet in het record van Douglass en in de komende 12 jaar zochten ze tevergeefs naar een verbindend ringpatroon en bouwden een tweede prehistorische reeks van 585 jaar. In 1929 vonden ze een verkoolde boomstam in de buurt van Show Low, Arizona, die de twee patronen met elkaar verbond. Het was nu mogelijk om meer dan 1000 jaar een kalenderdatum toe te kennen aan archeologische vindplaatsen in het zuidwesten van Amerika.

Het bepalen van de kalenderfrequenties met behulp van dendrochronologie is een kwestie van het vergelijken van bekende patronen van lichte en donkere ringen met die vastgelegd door Douglass en zijn opvolgers. Dendrochronologie is in het Amerikaanse zuidwesten uitgebreid tot 322 v.Chr. Door steeds oudere archeologische monsters aan het record toe te voegen. Er zijn dendrochronologische gegevens voor Europa en de Egeïsche Zee en de International Tree Ring Database heeft bijdragen van 21 verschillende landen.

Het belangrijkste nadeel van dendrochronologie is de afhankelijkheid van het bestaan ​​van relatief langlevende vegetatie met jaarlijkse groeiringen. Ten tweede is jaarlijkse regenval een regionaal klimaatgebeurtenis, en daarom zijn boomringdata voor het zuidwesten van geen nut in andere regio's van de wereld.

Het is zeker geen overdrijving om de uitvinding van koolstofdatering een revolutie te noemen. Het leverde uiteindelijk de eerste gemeenschappelijke chronometrische schaal op die over de hele wereld kon worden toegepast. Uitgevonden in de laatste jaren van de jaren 1940 door Willard Libby en zijn studenten en collega's James R. Arnold en Ernest C. Anderson, datering met koolwaterstoffen was een uitloper van het Manhattan Project en werd ontwikkeld aan de Universiteit van Chicago Metallurgisch Laboratorium.

In essentie gebruikt radiokoolstofdatering de hoeveelheid koolstof 14 die beschikbaar is in levende wezens als een meetstok. Alle levende wezens houden een gehalte aan koolstof 14 in evenwicht met dat wat beschikbaar is in de atmosfeer, tot het moment van overlijden. Wanneer een organisme sterft, begint de hoeveelheid C14 die erin beschikbaar is te vervallen met een halfwaardetijd van 5730 jaar; d.w.z. het duurt 5730 jaar voordat 1/2 van de in het organisme beschikbare C14 vervalt. Door de hoeveelheid C14 in een dood organisme te vergelijken met de beschikbare niveaus in de atmosfeer, wordt een schatting gemaakt van wanneer dat organisme stierf. Als een boom bijvoorbeeld werd gebruikt als ondersteuning voor een structuur, kan de datum waarop de boom niet meer leefde (d.w.z. toen hij werd gekapt) worden gebruikt om de bouwdatum van het gebouw te dateren.

De organismen die kunnen worden gebruikt in koolstofdatering omvatten houtskool, hout, zeeschelpen, menselijk of dierlijk bot, gewei, turf; in feite kan het grootste deel van wat koolstof bevat tijdens zijn levenscyclus worden gebruikt, ervan uitgaande dat het bewaard is gebleven in het archeologische dossier. De achterste C14 die kan worden gebruikt, is ongeveer 10 halfwaardetijden of 57.000 jaar; de meest recente, relatief betrouwbare data eindigen bij de industriële revolutie, toen de mensheid bezig was de natuurlijke hoeveelheden koolstof in de atmosfeer te verpesten. Verdere beperkingen, zoals de prevalentie van moderne milieuvervuiling, vereisen dat verschillende datums (een suite genoemd) worden genomen op verschillende bijbehorende monsters om een ​​reeks geschatte datums mogelijk te maken. Zie het hoofdartikel over Radiocarbon Dating voor meer informatie.

Kalibratie: aanpassen voor de Wiggles

In de loop van de decennia sinds Libby en zijn medewerkers de radiokoolstofdateringstechniek hebben gecreëerd, hebben verfijningen en kalibraties de techniek zowel verbeterd als de zwakke punten onthuld. De kalibratie van de datums kan worden voltooid door door boomringgegevens te zoeken naar een ring met dezelfde hoeveelheid C14 als in een bepaald monster - waardoor een bekende datum voor het monster wordt verkregen. Zulke onderzoeken hebben schommelingen in de gegevenscurve geïdentificeerd, zoals aan het einde van de archaïsche periode in de Verenigde Staten, toen de atmosferische C14 fluctueerde, waardoor de kalibratie nog ingewikkelder werd. Belangrijke onderzoekers in kalibratiecurven zijn Paula Reimer en Gerry McCormac in het CHRONO Center, Queen's University Belfast.

Een van de eerste aanpassingen aan C14-datering vond plaats in het eerste decennium na het werk van Libby-Arnold-Anderson in Chicago. Een beperking van de oorspronkelijke C14-dateringsmethode is dat deze de huidige radioactieve emissies meet; Accelerator Mass Spectrometry-datering telt de atomen zelf, waardoor steekproeven tot 1000 keer kleiner zijn dan conventionele C14-monsters.

Hoewel noch de eerste, noch de laatste absolute dateringsmethodologie, C14-dateringspraktijken duidelijk de meest revolutionaire waren, en volgens sommigen een nieuwe wetenschappelijke periode inluidde naar het gebied van archeologie.

Sinds de ontdekking van radiokoolstofdatering in 1949, is de wetenschap op het concept van het gebruik van atomair gedrag tot op heden objecten gesprongen, en een overvloed aan nieuwe methoden is gecreëerd. Hier zijn korte beschrijvingen van enkele van de vele nieuwe methoden: klik op de links voor meer.

Kalium-Argon

De kalium-argon-dateringsmethode, zoals datering met radiokoolstof, is afhankelijk van het meten van radioactieve emissies. De Kalium-Argon-methode dateert van vulkanische materialen en is nuttig voor locaties tussen 50.000 en 2 miljard jaar geleden. Het werd voor het eerst gebruikt in Olduvai Gorge. Een recente wijziging is Argon-Argon-datering, die onlangs in Pompeii werd gebruikt.

Fission Track Dating

Fission-datering werd ontwikkeld in het midden van de jaren zestig door drie Amerikaanse natuurkundigen, die merkten dat beschadigingen door micrometers ter grootte van mineralen en glazen met minimale hoeveelheden uranium worden gemaakt. Deze nummers stapelen zich op tegen een vast tarief en zijn goed voor datums tussen 20.000 en een paar miljard jaar geleden. (Deze beschrijving is van de Geochronologie-eenheid van Rice University.) Fission-track dating werd gebruikt in Zhoukoudian. Een gevoeliger type splijting van datering wordt alfa-terugslag genoemd.

Obsidiaan Hydratatie

Obsidiaan hydratatie gebruikt de snelheid van de korstgroei op vulkanisch glas om data te bepalen; na een nieuwe breuk groeit een korst die de nieuwe breuk bedekt met een constante snelheid. Datingbeperkingen zijn fysieke beperkingen; het duurt enkele eeuwen voordat een detecteerbare korst is gemaakt en korstjes van meer dan 50 micron hebben de neiging af te brokkelen. Het Obsidian Hydration Laboratory aan de Universiteit van Auckland, Nieuw-Zeeland beschrijft de methode enigszins gedetailleerd. Obsidiaan hydratatie wordt regelmatig gebruikt in Meso-Amerikaanse sites, zoals Copan.

Thermoluminescentie dating

Thermoluminescentie (TL-datering genoemd) werd rond 1960 uitgevonden door natuurkundigen en is gebaseerd op het feit dat elektronen in alle mineralen licht (luminescentie) uitzenden nadat ze zijn verhit. Het is goed voor ongeveer 300 tot ongeveer 100.000 jaar geleden, en is een natuurlijk voor het dateren van keramische vaten. TL-data zijn recentelijk het middelpunt van de controverse over het dateren van de eerste menselijke kolonisatie van Australië. Er zijn verschillende andere vormen van luminescentiedatering< as well, but they are not as frequently used to date as TL; see the luminescence dating page for additional information.

Archeo- en paleo-magnetisme

Archeomagnetische en paleomagnetische dateringstechnieken zijn afhankelijk van het feit dat het magnetische veld van de aarde in de loop van de tijd varieert. De originele databanken werden gemaakt door geologen die geïnteresseerd waren in de beweging van de planetaire polen, en ze werden voor het eerst gebruikt door archeologen in de jaren zestig. Het Archaeometrics Laboratory van Jeffrey Eighmy in de staat Colorado geeft details over de methode en het specifieke gebruik ervan in het zuidwesten van Amerika.

Geoxideerde koolstofverhoudingen

Deze methode is een chemische procedure die een dynamische systeemformule gebruikt om de effecten van de milieucontext (systeemtheorie) vast te stellen en is ontwikkeld door Douglas Frink en het Archaeological Consulting Team. OCR is recentelijk gebruikt om de bouw van Watson Brake te dateren.

Racemization Dating

Racemisatiedatering is een proces waarbij de vervalsnelheid van koolstofeiwitaminozuren wordt gemeten tot op heden levend organisch weefsel. Alle levende organismen hebben eiwitten; eiwit bestaat uit aminozuren. Alle behalve één van deze aminozuren (glycine) heeft twee verschillende chirale vormen (spiegelbeelden van elkaar). Terwijl een organisme leeft, zijn hun eiwitten samengesteld uit alleen 'linkshandige' (laevo of L) aminozuren, maar zodra het organisme sterft, veranderen de linkshandige aminozuren langzaam in rechtshandige (dextro of D) aminozuren. Eenmaal gevormd keren de D-aminozuren zelf langzaam terug in L-vormen met dezelfde snelheid. Kort gezegd, racemisatiedatering gebruikt het tempo van deze chemische reactie om de tijdsduur te schatten die is verstreken sinds de dood van een organisme. Zie racemization dating voor meer informatie

Racemisatie kan worden gebruikt voor het dateren van objecten tussen de 5.000 en 1.000.000 jaar oud, en werd onlangs gebruikt om de leeftijd van sedimenten in Pakefield te dateren, het vroegste record van menselijke bewoning in Noordwest-Europa.

In deze serie hebben we het gehad over de verschillende methoden die archeologen gebruiken om de bezettingsdatum van hun sites te bepalen. Zoals u hebt gelezen, zijn er verschillende methoden om de chronologie van de site te bepalen en ze hebben elk hun nut. Eén ding hebben ze echter allemaal gemeen, ze kunnen niet alleen staan.

Elke methode die we hebben besproken, en elk van de methoden die we niet hebben besproken, kan om een ​​of andere reden een verkeerde datum bevatten.

• Radiokoolstofmonsters worden gemakkelijk besmet door knaagdieren of tijdens het verzamelen.
• Thermoluminescentiedata kan worden weggegooid door incidentele verwarming lang nadat de bezetting is beëindigd.
• Sitestratigrafieën kan worden verstoord door aardbevingen, of wanneer uitgraving van mens of dier los van de bezetting het sediment verstoort.
• seriation, kan ook om de een of andere reden scheef zijn. In onze steekproef hebben we bijvoorbeeld het overwicht van 78 tpm-records gebruikt als een indicator voor de relatieve leeftijd van een autokerkhof. Stel dat een Californiër haar hele jazzcollectie uit de jaren 1930 verloor tijdens de aardbeving van 1993, en de gebroken stukken eindigden op een stortplaats die in 1985 opende. Heartbreak, ja; nauwkeurige datering van de stortplaats, nee.
• Datums afgeleid van dendrochronologie kan misleidend zijn als de bewoners relicthout gebruiken om in hun vuren te branden of hun huizen te bouwen.
• Obsidiaan hydratatie tellingen beginnen na een nieuwe pauze; de verkregen data kunnen onjuist zijn als het artefact werd gebroken na de bezetting.
• Zelfs chronologische markeringen kan misleidend zijn. Verzamelen is een menselijke eigenschap; en het vinden van een Romeinse munt een huis in ranchstijl dat op de grond brandde in Peoria, Illinois, geeft waarschijnlijk niet aan dat het huis werd gebouwd tijdens de heerschappij van Caesar Augustus.

Het conflict met context oplossen

Dus hoe lossen archeologen deze problemen op? Er zijn vier manieren: Context, context, context en cross-dating. Sinds het werk van Michael Schiffer in de vroege jaren 1970, zijn archeologen zich bewust geworden van de kritische betekenis van het begrijpen van de context van de site. De studie van sitevormingsprocessen, het begrijpen van de processen die de site hebben gemaakt zoals je hem vandaag ziet, heeft ons een aantal verbazingwekkende dingen geleerd. Zoals u uit de bovenstaande grafiek kunt zien, is het een uiterst cruciaal aspect voor onze studies. Maar dat is een andere functie.

Ten tweede, vertrouw nooit op één dateringsmethode. Indien mogelijk zal de archeoloog verschillende datums laten nemen en deze kruiselings controleren door een andere vorm van dating te gebruiken. Dit kan eenvoudigweg het vergelijken van een reeks radiokoolstofdata met de data afgeleid van verzamelde artefacten, of het gebruiken van TL-data om Kalium Argon-waarden te bevestigen.

Webelieve het is veilig om te zeggen dat de komst van absolute dateringsmethoden ons beroep volledig heeft veranderd, het wegleidend van de romantische contemplatie van het klassieke verleden, en naar de wetenschappelijke studie van menselijk gedrag.