Sissejuhatus
Proovi raadiosüsiniku dateerimine (RD) taandatakse selles 14C ja 13C sisalduse mõõtmiseks, tuues süsiniku isotoopide fraktsioneerimiseks (arvutatuna 13C sisaldusest) 14C sisalduse paranduse ja arvutades süsivesinike vanuse. Kalibreerimiskõvera alusel arvutatakse proovi radiosüsiniku vanus kalendrisse ümber. Seega määratakse radiosüsiniku dateerimise usaldusväärsus proovide radiosüsiniku vanuse arvutamise ja kalibreerimiskõvera usaldusväärsuse järgi. Viimane parameeter määratakse kindlaks proovide radiosüsiniku ja kalendriaasta vanuse usaldusväärsuse järgi, mida kasutati kalibreerimiskõvera konstrueerimisel, ja selle vastavuse aste kuupäevaga proovide moodustamise piirkonna CO2 atmosfääri 14C variatsioonidega piirkonnas.
RD tulemuste usaldusväärsuse all peame silmas dateeritud proovide eeldatava ja tegeliku vanuse vastavuse astet ja olemust. RD tulemuste usaldusväärsuse otsene eksperimentaalne hindamine on põhimõtteliselt võimatu. See on meetodi põhijoon. Seega saab RD tulemuste usaldusväärsust hinnata ainult „kaudsete” meetoditega. Kuid selliseks hindamiseks kättesaadavad rahalised vahendid on märkimisväärselt piiratud. Võime nimetada ainult ühte teost, milles RD klassikalise usaldusväärsuse hindamise klassikalisi "kaudseid" meetodeid on suhteliselt õigesti rakendatud - tuvastatakse tutvumise usaldusväärsust mõjutavad tegurid, hinnatakse nende poolt sisse viidud vigu ja leitakse tegurite kogupanus dateeritud proovide kalendriajastu. On veel üks rühm klassikalisi "kaudseid" meetodeid,mis põhineb uurimistulemuste "lähenemise" analüüsil. Selle rühma ühe meetodi, seoses RD-ga, oleme leidnud.
Meetodi kirjeldus
RD kalibreerimiskõver arvutati teadaoleva vanusega puiduproovide abil ja see kajastab radiosüsiniku vanuse sõltuvust kalendrist. Sellel on kohalikud maksimumid ja miinimumid, astmed ja suhteliselt järsud lõigud. Sellest järeldub, et dateeritud proovide ühtlase jaotuse korral kogu kalendris vanuseastme korral on nende jaotus radiosüsiniku vanuseastmes ebaühtlane. Proovide kalendriline vanus, mille põhjal kalibreerimiskõver arvutati, jaotub ühtlaselt - 10 aasta pärast. Seetõttu saame kalibreerimiskõvera põhjal arvutada proovide radiosüsiniku vanuse sageduste standardi. RD kalibreerimiskõver ja proovide radiosüsiniku vanuse sageduste standard on näidatud joonisel 1.
Joonis: 1. Radiosüsiniku kalibreerimiskõver ja proovide radiosüsiniku vanuse sageduse standard.
Proovide radiosüsiniku vanuse sageduste standard arvutatakse intervalliga 100 radiosüsiniku aastat. Saadud kõver on väga diferentseeritud. Sagedused jäävad vahemikku 2 kuni 29. Seal on erinevad tõusud ja mõõnad. Võime standardit võrrelda konkreetsete proovide radiosüsiniku vanuse sagedustega piirkondade, dateeritud materjalide tüüpide või laboratooriumide jaoks, mis on saadud RD andmebaasidest. Selle võrdluse idee on lihtne. Kui proovi radiosüsiniku vanuse ja kalibreerimiskõvera hinnangute usaldusväärsus on ligilähedane, tuleks eeldada, et tegelikud ja võrdlussagedused langevad kokku. Sel juhul määratakse kokkusattumuse aste vastavalt valimi proovide kalendriaasta reaalse jaotuse kalendriaasta skaalale vastavuse tasemele nende ühtlase jaotusega. Kui esinevad olulised sageduse erinevused,siis tähendab see, et konkreetse proovi proovide kalibreerimiskõvera usaldusväärsus ja radiosüsiniku vanus on erinevad. Lisaks on mõnede lahknevuste juhtumite puhul võimalik hüpoteese nende põhjuste kohta põhjendada.
Reklaamvideo:
Meetodi efektiivsust on näidatud maaelu arenguga seotud kolme andmevalimi analüüsi näitel, mida me nimetasime "USA-Kanada", "Euroopa" ja "Põhja-Hiina". Valimid sisaldavad kuupäevi, mis jäävad vahemikku 0-5999 BP aastat. Proovide radiosüsiniku vanuse kõik sagedused arvutati 100 VR aasta aknas.
Näide "USA-Kanada"
USA-Kanada valim koostati veebisaidi andmebaasist. Valimis on 22227 kuupäeva: 15452 kuupäeva USA-s, 6561 kuupäeva Kanadas ja 214 kuupäeva Venemaal. Sealhulgas: 1438 kuupäeva puiduproovid, 12675 - süsi, 2922 - kondid, 2655 - kalageeni luud.
Joonis: 2. Proov "USA-Kanada". Kõigi valimis olevate proovide vanuselise sageduse võrdlus võrdlusega.
Joonis: 3. Proov "USA-Kanada". Kõigi proovis olevate proovide vanusesageduste kõrgsagedusliku komponendi võrdlus võrdlusega.
Joonised 2 ja 3 näitavad kõigi proovis olevate proovide vanuse sageduste ja nende kõrgsageduskomponendi võrdlust standardiga. Kõverate kvalitatiivse kokkulangevuse astme järgi eristatakse kolme intervalli. Ajavahemikus A (250–1400 BP aastat) on kokkulepe hea, intervalliga B (4200–550 BP aastat) on see rahuldav. Intervallis B (1400–4200 BP aastat) pole kokkusattumust näha.
Joonisel 4 on toodud näide USA-Kanada proovi kõigi proovide vanusesageduste raadiosüsiniku täpsuse modelleerimise kohta vahemikus 250-1350 BP aastat. Mudelisageduse kõver on kõigi proovis olevate proovide vanuse sageduste ja normaliseeritud tugisageduste normaliseeritud madala sagedusega komponendi summa. Mudeli ja tegelike andmete vahel oli rahuldav kokkulepe eeldusel, et 9,2% kuupäevadest on täpsus, mis on ligikaudu võrdne kalibreerimiskõvera täpsusega. Mudeli madala sagedusega komponent arvutati proovi vanuse sageduste keskmistamisel üle 5 punkti (aken 500 aastat). Selle põhjal võib laias laastus eeldada, et valimi ülejäänud 90,8% täpsus ei ületa pluss / miinus esimese saja aasta jooksul. Kuna meil puudub kriteerium nende kuupäevade komplektist eristamiseksmille täpsus on ligikaudu võrdne kalibreerimiskõvera täpsusega, võib viimast väärtust võtta konkreetse proovi RD tegeliku täpsusena konkreetsel ajavahemikul.
Joonis: 4. Proov "USA-Kanada". Näide radiosüsiniku dateerimise täpsuse modelleerimise kohta, võttes aluseks kõigi proovide vanuse sagedused vahemikus 250–1350 BP.
Kivisöe kohanemissagedused langevad kvalitatiivselt võrdlussagedustega kokku kogu analüüsi intervalli jooksul (joonis 5). Puu kuupäevad vahemikus 50-3050 BP aastat nihkuvad 100 BP aastat radioaktiivse süsiniku vanuse vähenemise suunas.
Joonis: 5. Proov "USA-Kanada". Puidu ja söeproovide vanuse sageduste võrdlus standardiga.
Joonis: 6. Proov "USA-Kanada". Luu- ja kalageeniproovide vanuse sageduste võrdlus võrdlusega.
Luu dateerimise sagedused vastavad täielikult kalageeni tutvumissagedustele (joonis 6), kuid nihutatakse neid erinevatel ajavahemikel võrdlussageduste suhtes 0-300 BP aasta võrra radiosüsiniku vanuse suurenemise suunas.
Joonisel 7 on näidatud puidu, süsi, luude ja kalageeni tegeliku sageduse ja nihke suhtes korrigeeritud sageduste võrdlus standardi suhtes. Parandatud sagedused vastavad paremini referentssagedustele.
Joonis: 7. Proov "USA-Kanada". Puidu-, puusöe-, luude, kalageeni proovide vanuse tegelike üldsageduste ja nihke suhtes korrigeeritud sageduste võrdlus standardiga.
Näide "Euroopa"
Euroopa valim koostati ajakirjas Archaeometry avaldatud radiosüsiniku tutvumisandmete põhjal. Valim sisaldab ainult neid kuupäevi, mille jaoks on näidatud proovi 13C sisu. Valim iseloomustab kogu Euroopat. Valimi "raskuskese" asub Ühendkuningriigis. Valimis on ainult 1168 kuupäeva. Sealhulgas: 83 puiduproovide kuupäeva, 267 - puusüsi, 216 - loomade luud, 398 - inimese luud, 26 - tundmatud luud, 133 - seemned, 45 - taimejäänused.
Joonis: 8. Proov "Euroopa". Kõigi valimis olevate proovide vanuselise sageduse võrdlus võrdlusega.
Joonis 8 näitab kõigi proovis olevate proovide tutvumissageduste võrdlust võrdlusega. Kõverate kvalitatiivse kokkulangevuse astme järgi eristatakse 5 intervalli. Vahemikus A (50–700 VR aastat), B (1600–2800 VR aastat) ja D (5300–5950 VR aastat) on kokkulepe rahuldav. Intervallides B (700-1600 VR aastat) ja D (2800-5300 VR aastat) kõverate kujundid ei lange kokku. Tuleb märkida, et neid intervalle iseloomustavad kõrged tutvumissagedused. Näha on puidu ja söeproovide vanuse sageduse nihkeid üksteise ja standardi suhtes pluss / miinus 100 BP aastat (joonis 9). Loomade luuproovide vanuse sagedused (joonis 10) langevad standardiga kokku ainult vahemikus A (50-1100 BP aastat).
Joonis: 9. Proov "Euroopa". Puidu ja söeproovide vanuse sageduste võrdlus standardiga.
Joonis: 10. Proov "Euroopa". Loomsete luude proovide vanuse sageduste võrdlus standardiga.
Näide "Põhja-Hiina"
Põhja-Hiina valim koostati veebisaidi andmebaasist. Proov sisaldab kõiki Pekingi laboratooriumides saadud Loode (Xinjiangi Uiguuri autonoomne piirkond) ja Kirde-Hiina (Heilongjiangi, Jilini, Liaoningi provintsid ja Sise-Mongoolia autonoomne piirkond) arheoloogiliste leiukohtade kuupäevi. Kokku 601 kuupäeva. Sealhulgas: 169 puiduproovi, 234 - süsi, 137 - taimejäägid (seemned, õled, pilliroog, mädanenud puit, koor). Ülejäänud proovid on esindatud loomade ja inimeste luude, naha, villa ja kestadega.
Joonis: 11. Proov "Põhja-Hiina". Kõigi proovide ja taimede proovide vanuse sageduste võrdlus jääb standardiga.
Joonisel 11 on toodud Põhja-Hiina proovide ja taimsete jääkide kõigi proovide vanuselise sageduse võrdlus võrdlusalusega. Kvalitatiivselt täheldatakse kõverate kujude kokkulangemist ainult vahemikus A (1200–2000 BP aastat). Puidu- ja söeproovide vanuse sagedused vastavad üksteisele ainult vahemikus 2800–4200 aastat ega vasta standardile (joonis 12). Pärast puidu ja kivisöe vanuse sageduse muutust miinus 100 BP aastat, saadi nende summa ja võrdluskõvera vahel rahuldav kokkulepe (joonis 13).
Joonis: 12. Proov "Põhja-Hiina". Puidu ja söeproovide vanuse sageduste võrdlus standardiga.
Joonis: 13. Proov "Põhja-Hiina". Puidu ja söeproovide vanuselise sageduse (vähendatud 100 aasta võrra) võrdlus standardiga.
Kalibreerimiskõvera usaldusväärsuse hindamine
Erinevustest võrdlussageduste ja konkreetse proovi radiosüsiniku vanuse tegelike sageduste vahel konkreetses raadiosüsinikuaasta vahemikus järeldub, et proovi radiosüsiniku vanuse ja / või kalibreerimiskõvera vahemikus ei ole usaldusväärsus kõrge. Piisavalt suure arvu proovide analüüsimisel on võimalik statistiliselt tuvastada kalibreerimiskõvera kahtlased intervallid. Kasutades näitena kolme proovi analüüsi, saab nimetada ühe sellise intervalli - umbes 1700–1900 VR aastat (joonis 3, intervall B1; joonis 8, intervall B1). Võib eeldada, et selle intervalli jooksul on kalibreerimiskõver madala usaldusväärsusega.
järeldused
Proovide radiosüsiniku vanuse kolme proovi analüüsitud tulemuste põhjal meie pakutud meetodi abil saab teha metoodilisi ja praktilisi järeldusi.
Metoodilised järeldused
Raadiosüsiniku dateerimise tulemuste usaldusväärsuse hindamise meetod, mis põhineb radiosüsiniku vanuse võrdlussageduse võrdlemisel RD andmebaasidest võetud proovide radiosüsiniku vanuse sagedustega, on lihtne, sõltumatu ja väga tõhus. Meetodi rakendamiseks ei ole vaja RD-i a priori andmeid kaasata. Selle põhjal on võimalik:
- konkreetsete proovide proovide radiosüsiniku vanuse jaotamine sagedustes, ajavahemikud ja nende järjestamine vastavalt referentssagedustele vastavuse astmele;
- proovide radiosüsiniku vanuse määramise täpsuse hindamine modelleerimise põhjal;
- mitmesuguste materjalide proovide vanuse süsteemsete muutuste tuvastamine;
- suhteliselt madala töökindlusega kalibreerimiskõvera piirkondade tuvastamine.
Meetodi rakendamisel võib kasutada klassikalisi protseduure andmemassiivide statistiliseks töötlemiseks.
Praktilised järeldused
Radiosüsiniku tutvumine on üldiselt üsna toimiv. Kaks küsimust jäävad lahtiseks - tutvumise objektiivne usaldusväärsus ja subjektiivsete tegurite mõju kohtingute tulemustele. Proovi "USA-Kanada" proovide radiosüsiniku vanuse määramisel saadud viga modelleerimise tulemuste põhjal vahemikus 250-1350 BP aastat on pluss / miinus esimesed sajad aastad. Muude intervallide korral on tutvumisviga suurem kui vahemikus 250–1350 BP aastat. Erinevate materjalide kuupäevi nihutatakse üksteise suhtes kuni 300 BP aastat, mis annab ka esimeste sadade aastate vea pluss / miinus. Euroopa ja Põhja-Hiina proovide radiosüsiniku vanuse määramisel esinevad vead vastavad umbes Kanada proovivigadele. Vahemikus 1700–1900 VR aastat võib kalibreerimiskõvera usaldus olla madal.
