Obsidijanski hidratacijski zmenki (ali OHD) je a znanstvena tehnika zmenkov, ki uporablja razumevanje geokemične narave vulkanskega stekla (a silikat) poklicana obsidijan da na artefaktih navedete relativne in absolutne datume. Obsidijan izstopa po vsem svetu, zato so ga prednostno uporabljali izdelovalci kamnitih orodij, ker je to zelo enostavno delajte z, je zelo oster, ko ga lomijo, in je na voljo v različnih živih barvah, črni, oranžni, rdeči, zeleni in jasno.
Hitra dejstva: Obstanki hidracije obsidiana
- Obsidijansko hidratacijsko spoznavanje (OHD) je znanstvena tehnika datiranja z edinstveno geokemično naravo vulkanskih očal.
- Metoda se opira na izmerjeno in predvidljivo rast lupine, ki nastane na steklu, ko je prvič izpostavljen atmosferi.
- Vprašanja so, da je rast skorje odvisen od treh dejavnikov: temperature okolice, tlaka vodne pare in kemije samega vulkanskega stekla.
- Nedavne izboljšave meritev in analitični napredek pri absorpciji vode obljubljajo rešitev nekaterih težav.
Kako in zakaj deluje hidratizacija obsidiana
Obsidijan vsebuje vodo, ujeto v njem med nastajanjem. V svojem naravnem stanju ima a debela skorja nastala z difuzijo vode v atmosfero, ko se je prvič ohladila - tehnični izraz je "hidratirana plast." Kadar je sveža površina obsidijana izpostavljena atmosferi, kot je, ko je razbit narediti kamnito orodje, več vode se absorbira in lupina spet začne rasti. Nova skorja je vidna in jo je mogoče meriti z povečavo (40–80x).
Prazgodovinske skorje se lahko razlikujejo od manj kot 1 mikrona (µm) do več kot 50 µm, odvisno od dolžine časa izpostavljenosti. Z merjenjem debeline lahko enostavno ugotovimo, ali je določen artefakt starejši od drugega (relativna starost). Če je znana hitrost difuzije vode v kozarec za ta košček obsidiana (to je težaven del), lahko s pomočjo OHD določite absolutna starost predmetov. Razmerje je razoroževalno preprosto: Starost = DX2, kjer je starost v letih, D konstanta in X debelina hidratacijskega kolobarja v mikronih.
Določitev konstante
Skoraj zanesljiva stava, da so jo uporabili vsi, ki so kdaj izdelali kamnito orodje in vedeli za obsidijan in kje ga najti: kot kozarec se lomi na predvidljive načine in ustvari izjemno ostre robove. Izdelava kamnitega orodja iz surovega obsidiana poruši lupino in začne šteti obsidijanske ure. Merjenje rasti lupine od preloma se lahko opravi s kosom opreme, ki verjetno že obstaja v večini laboratorijev. Se sliši popolno, kajne?
Težava je v tem, da mora stalnica (tista zahrbtna D tam zgoraj) združiti vsaj tri druge dejavnike za katere je znano, da vplivajo na hitrost rasti lupine: temperatura, tlak vodne pare in steklo kemije.
Lokalna temperatura v vseh regijah na planetu niha vsakodnevno, sezonsko in skozi daljše časovne lestvice. Arheologi to prepoznajo in so začeli ustvarjati model učinkovite hidracijske temperature (EHT) za sledenje in upoštevanje vplivi temperature na hidratacijo, ki so odvisni od povprečne letne temperature, letnega temperaturnega območja in dnevne temperature domet. Včasih znanstveniki dodajo korekcijski faktor globine, da bi izračunali temperaturo zakopanih artefaktov, ob predpostavki, da je podzemni pogoji so bistveno drugačni od površinskih - vendar vplivi niso preveč raziskani od še.
Vodna para in kemija
Učinki nihanja tlaka vodne pare v podnebju, kjer so našli obsidanski artefakt, niso bili raziskani tako intenzivno kot vplivi temperature. Na splošno se vodna para spreminja glede na višino, zato lahko običajno domnevate, da je vodna para konstantna znotraj mesta ali območja. Vendar pa je OHD težaven v regijah, kot je Ande gore Južne Amerike, kamor so ljudje ponesli svoje obsidanske artefakte ogromne spremembe višin, od obalnih regij morske gladine do 4.000 metrov visokih gora in višje.
Še težje je razložiti razliko kemija stekla pri obsidijah. Nekateri obsidiji hidrirajo hitreje kot drugi, tudi v popolnoma istem odlagališču. Ti lahko vir obsidijana (to je, določite naravni odsek, kjer je bil odkrit kos obsidiana) in tako lahko popravite to spremembo z merjenjem stopenj v viru in njihovo uporabo za ustvarjanje hidratacije, specifične za vir krivulje. Ker pa se količina vode znotraj obsidiana lahko spreminja celo znotraj obsidijanskih nodul iz enega vira, lahko ta vsebnost pomembno vpliva na ocene starosti.
Raziskave vodne strukture
Metodologija prilagoditve umerjanj za spremenljivost podnebja je nova tehnologija v 21. stoletju. Nove metode kritično ocenjujejo globinske profile vodika na hidratiziranih površinah z uporabo sekundarne ionske masne spektrometrije (SIMS) ali Fourierove transformacijske infrardeče spektroskopije. Notranja struktura vsebnosti vode v obsidanu je bila opredeljena kot zelo vplivna spremenljivka, ki nadzoruje hitrost difuzije vode pri temperaturi okolice. Ugotovljeno je bilo tudi, da se takšne strukture, kot je vsebnost vode, razlikujejo med priznanimi viri kamnoloma.
Skupaj z natančnejšo merilno metodologijo lahko tehnika poveča zanesljivost OHD in omogočite pregled lokalnih podnebnih razmer, zlasti paleo-temperature režimi.
Obsidijanska zgodovina
Obsidijanci merljiva stopnja rasti lupine je bila priznana od šestdesetih let prejšnjega stoletja. Leta 1966 so geologi Irving Friedman, Robert L. Smith in William D. Long je objavil prvo študijo, rezultate eksperimentalne hidracije obsidiana iz gorovja Valles v Novi Mehiki.
Od tega časa je bil narejen pomemben napredek pri prepoznanih vplivih vodne pare, temperature in kemije stekla, s čimer smo opredelili in upoštevali večino variacije, ustvarjanje tehnik z višjo ločljivostjo za merjenje skorje in določitev profila difuzije ter izum in izboljšanje novih modelov za EFH in študije o mehanizmu difuzija. Kljub omejitvam so datumi hidratacije obsidiana precej cenejši od radiokarbonskih ogljikovodikov in je danes običajna praksa zmenkovanja v mnogih regijah sveta.
Viri
- Liritzis, Ioannis in Nikolaos Laskaris. "Petdeset let hidratacije obsidiana v arheologiji." Časopis za nekristalne trdne snovi 357.10 (2011): 2011–23. Natisni
- Nakazawa, Yuichi. "Pomen datiranja hidracij obsidiana pri ocenjevanju integritete holocena Middena, Hokaido, Severna Japonska." Quaternary International 397 (2016): 474–83. Natisni
- Nakazawa, Yuichi in sod. "Sistematična primerjava hidracijskih meritev obsidiana: prva uporaba mikro slike s sekundarno ionsko masno spektrometrijo na prazgodovinski Obsidijan." Quaternary International (2018). Natisni
- Rogers, Alexander K. in Daron Duke. "Nezanesljivost inducirane metode hidracije obsidiana s skrajšanimi protokoli vročega namakanja." Časopis za arheološko znanost 52 (2014): 428–35. Natisni
- Rogers, Alexander K. in Christopher M. Stevenson. "Protokoli za laboratorijsko hidratacijo obsidiana in njihov vpliv na natančnost hidratacijske hitrosti: Simulacijska študija v Monte Carlu." Časopis za arheološke znanosti: Poročila 16 (2017): 117–26. Natisni
- Stevenson, Christopher M., Alexander K. Rogers in Michael D. Glascock. "Spremenljivost strukturne vsebnosti vode v Obsidijanu in njen pomen pri hidratacijskih datiranjih kulturnih umetnih predmetov." Časopis za arheološke znanosti: Poročila 23 (2019): 231–42. Natisni
- Tripčevič, Nicholas, Jelmer W. Eerkens in Tim R. Mizar. "Hidracija obsidiana na visoki nadmorski višini: arhaični kamnolomi pri izviru Chivay, južni Peru." Časopis za arheološko znanost 39.5 (2012): 1360–67. Natisni