Archeologische Dating: Stratigrafie en Seriation

Archeologen gebruiken veel verschillende technieken om de leeftijd van een bepaald artefact, een bepaalde 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 datering bepaalt de leeftijd van artefacten of site, als ouder of jonger of van dezelfde leeftijd als andere, maar produceert geen precieze data.
• Absolute dating, methoden die specifieke chronologische data produceren voor objecten en beroepen, waren tot ver in de 20e eeuw niet beschikbaar voor de archeologie.

Stratigrafie is de oudste van de relatieve dateringsmethoden die archeologen gebruiken om dingen te dateren. Stratigrafie is gebaseerd op de wet van superpositie - als een laagcake moeten eerst de onderste lagen 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-datering van sites, het vergelijken van geologische lagen op de ene site met een andere locatie en het extrapoleren van de relatieve leeftijden daarin manier, is nog steeds een belangrijke datingstrategie die tegenwoordig wordt gebruikt, voornamelijk wanneer sites veel te oud zijn om absolute datums te hebben betekenis.

De geleerde die het meest wordt geassocieerd met de regels van stratigrafie (of wet van superpositie) is waarschijnlijk de geoloog Charles Lyell. De basis voor stratigrafie lijkt tegenwoordig vrij intuïtief, maar de toepassingen ervan waren niet minder dan wereldschokkend voor de archeologische theorie. Bijvoorbeeld, JJA Worsaae gebruikte deze wet om te bewijzen dat Drie leeftijdssysteem.

Seriation daarentegen was een geniale zet. Voor het eerst gebruikt en waarschijnlijk uitgevonden door de 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 vervolgens in populariteit.

Over het algemeen wordt seriation grafisch gemanipuleerd. Het standaard grafische resultaat van seriation is een reeks "slagschipcurven", dit zijn horizontale staven 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 voor gedetailleerde informatie over hoe seriation werkt Seriation: een stapsgewijze beschrijving. Seriation wordt beschouwd als de eerste toepassing van statistiek in de archeologie. Het was zeker niet de laatste.

De bekendste seriation-studie was waarschijnlijk de studie van Deetz en Dethlefsen Death's Head, Cherub, Urn en Willow, over veranderende stijlen op grafstenen op begraafplaatsen in New England. De methode is nog steeds een standaard voor begraafplaatsstudies.

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

De eerste en eenvoudigste methode voor absolute datering is het gebruik van objecten met datums erop, zoals munten, of objecten die verband houden met historische gebeurtenissen of documenten. Bijvoorbeeld, aangezien elk Romeinse keizer had zijn eigen gezicht op munten gestempeld tijdens zijn rijk, en datums voor de rijken van de keizer zijn bekend uit historische archieven, de datum waarop een munt werd geslagen kan worden onderscheiden door identificatie de keizer afgebeeld. Veel van de eerste inspanningen van de archeologie zijn voortgekomen uit historische documenten - zo zocht Schliemann bijvoorbeeld Homer's Troy, en Layard ging achter de Bijbelse Ninevah aan - en binnen de context van een bepaalde site, een object duidelijk geassocieerd met de site en gestempeld met een datum of 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 perioden in ons verleden waren er eenvoudigweg geen chronologisch gedateerde objecten, of de noodzakelijke diepte en details van de geschiedenis die zouden helpen bij het chronologisch dateren van beschavingen. Zonder deze waren de archeologen in het duister over de leeftijd van verschillende samenlevingen. Tot de uitvinding van dendrochronologie.

Het gebruik van boomringgegevens om chronologische data te bepalen, dendrochronologie, werd voor het eerst ontwikkeld in het Amerikaanse zuidwesten door astronoom Andrew Ellicott Douglass. In 1901 begon Douglass onderzoek te doen naar de groei van boomringen als indicator voor zonnecycli. Douglass geloofde dat zonnevlammen het klimaat beïnvloedden, en dus 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 zullen vertonen tijdens natte jaren en droge jaren. Elke boom bevat dan een record van regenval gedurende de levensduur, uitgedrukt in dichtheid, gehalte aan sporenelementen, stabiele isotopensamenstelling en intra-jaarlijkse groei ringbreedte.

Met behulp van lokale pijnbomen bouwde Douglass een 450-jarig record van de variabiliteit van de boomring. Clark Wissler, een antropoloog die Indiaanse groepen in het zuidwesten onderzoekt, erkende het potentieel voor een dergelijke datering en bracht Douglass subfossiel hout uit pueblo-ruïnes.

Helaas paste het hout van de pueblos niet in het record van Douglass en in de komende 12 jaar, tevergeefs zochten ze naar een verbindend ringpatroon en bouwden een tweede prehistorische reeks van 585 jaar op. In 1929 vonden ze een verkoold houtblok bij Show Low, Arizona, dat de twee patronen met elkaar verbond. Het was nu mogelijk om een ​​kalenderdatum toe te wijzen aan archeologische vindplaatsen in het Amerikaanse zuidwesten voor meer dan 1000 jaar.

Kalender tarieven bepalen met dendrochronologie is een kwestie van het matchen van bekende patronen van lichte en donkere ringen met die van Douglass en zijn opvolgers. Dendrochronologie is in het zuidwesten van Amerika uitgebreid tot 322 voor Christus, 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 uit 21 verschillende landen.

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

Het is zeker niet overdreven om de uitvinding van radioactieve koolstofdatering een revolutie te noemen. Het leverde uiteindelijk de eerste gemeenschappelijke chronometrische schaal op die wereldwijd kon worden toegepast. Uitgevonden in de laatste jaren van de jaren 40 door Willard Libby en zijn studenten en collega's James R. Arnold en Ernest C. Anderson, radioactieve koolstofdatering was een uitvloeisel van de Manhattan Project, en is ontwikkeld op de Metallurgisch laboratorium van de Universiteit van Chicago.

Eigenlijk, koolstofdatering gebruikt de hoeveelheid koolstof 14 die beschikbaar is in levende wezens als meetstok. Alle levende wezens behouden een gehalte aan koolstof 14 in evenwicht met dat in de atmosfeer, tot aan het moment van overlijden. Wanneer een organisme sterft, begint de hoeveelheid C14 die erin aanwezig is te vervallen bij een halfwaardetijd van 5730 jaar; d.w.z. het duurt 5730 jaar voordat de helft van de C14 die beschikbaar is in het organisme bederft. Het vergelijken van de hoeveelheid C14 in een dood organisme met beschikbare niveaus in de atmosfeer, levert een schatting op van wanneer dat organisme stierf. Dus als bijvoorbeeld een boom werd gebruikt als ondersteuning voor een structuur, kan de datum waarop de boom niet meer leefde (d.w.z. toen deze werd gekapt) worden gebruikt om de bouwdatum van het gebouw te dateren.

De organismen die kunnen worden gebruikt bij radioactieve koolstofdatering omvatten houtskool, hout, zeeschelp, 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 in het archeologische archief is bewaard. De verst verwijderde C14 is ongeveer 10 halfwaardetijden of 57.000 jaar; de meest recente, relatief betrouwbare data eindigen op de Industriële revolutie, toen de mensheid bezig was met het verpesten van de natuurlijke hoeveelheden koolstof in de atmosfeer. Verdere beperkingen, zoals de prevalentie van moderne milieuverontreiniging, vereisen dat verschillende data (een suite genoemd) worden genomen op verschillende bijbehorende monsters om een ​​geschat bereik mogelijk te maken datums. Zie het hoofdartikel over Koolstofdatering voor aanvullende informatie.

In de afgelopen decennia sinds Libby en zijn medewerkers de dateringstechniek voor radiokoolstof hebben ontwikkeld, hebben verfijningen en kalibraties de techniek zowel verbeterd als de zwakke punten ervan onthuld. Kalibratie van de datums kunnen worden voltooid door in ringgegevens van bomen te kijken naar een ring die dezelfde hoeveelheid C14 vertoont als in een bepaald monster - waardoor een bekende datum voor het monster wordt verschaft. Dergelijke onderzoeken hebben kronkels in de gegevenscurve geïdentificeerd, zoals aan het einde van de archaïsche periode in de Verenigde Staten, toen atmosferische C14 fluctueerde, wat de kalibratie nog complexer maakte. Belangrijke onderzoekers in kalibratiekrommen zijn onder meer Paula Reimer en Gerry McCormac aan de CHRONO Center, Queen's University Belfast.

Een van de eerste wijzigingen in C14-datering kwam tot stand 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 massaspectrometrie datering telt de atomen zelf, waardoor steekproeven tot 1000 keer kleiner kunnen worden dan conventionele C14-monsters.

Hoewel noch de eerste, noch de laatste absolute dateringsmethodologie, waren C14-datingspraktijken duidelijk de meest revolutionair, en volgens sommigen hielp het een nieuwe wetenschappelijke periode inluiden op het gebied van archeologie.

Sinds de ontdekking van koolstofdatering in 1949, is de wetenschap op het idee gekomen om atoomgedrag te gebruiken om objecten te dateren, en ontstond er een overvloed aan nieuwe methoden. Hier zijn korte beschrijvingen van enkele van de vele nieuwe methoden: klik op de links voor meer.

De dateringsmethode voor kalium-argon is, net als datering voor radiokoolstof, gebaseerd op het meten van radioactieve emissies. De Kalium-Argon-methode dateert vulkanische materialen en is nuttig voor sites die tussen 50.000 en 2 miljard jaar geleden dateren. Het werd voor het eerst gebruikt bij Olduvai-kloof. Een recente wijziging is Argon-Argon-datering, die onlangs in Pompeii werd gebruikt.

Fission track dating werd halverwege de jaren zestig ontwikkeld door drie Amerikaanse natuurkundigen, die dat opmerkten micrometer-formaat schade sporen worden gemaakt in mineralen en glazen die minimale hoeveelheden hebben uranium. Deze tracks stapelen zich op tegen een vast tarief en zijn goed voor data tussen 20.000 en een paar miljard jaar geleden. (Deze beschrijving is afkomstig van de afdeling Geochronologie van de Rice University.) Er werd gebruik gemaakt van splijtings-datering Zhoukoudian. Een gevoeliger type datering van splijtingsporen wordt alfa-terugslag genoemd.

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

Thermoluminescentie (TL genoemd) dating is rond 1960 uitgevonden door natuurkundigen en is gebaseerd op het feit dat elektronen in alle mineralen na verhitting licht uitzenden (luminescentie). Het is goed voor ongeveer 300 tot ongeveer 100.000 jaar geleden en het is een natuurlijk middel voor het dateren van keramische vaten. TL-datums waren onlangs het centrum van de controverse over het dateren van de eerste menselijke kolonisatie van Australië. Er zijn ook verschillende andere vormen van luminescentiedatering luminescentiedatering pagina voor aanvullende informatie.

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

Deze methode is een chemische procedure die gebruik maakt van een dynamische systeemformule om de effecten van de omgevingscontext (systeemtheorie), en is ontwikkeld door Douglas Frink en de Archaeological Consulting Team. OCR is de laatste tijd gebruikt voor de bouw van Watson Brake.

Racemisatiedatering is een proces dat gebruikmaakt van de meting van het verval van koolstof-eiwit-aminozuren tot nu toe eens levend organisch weefsel. Alle levende organismen hebben eiwitten; eiwit bestaat uit aminozuren. Op één na hebben al deze aminozuren (glycine) 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) amino zuren. Eenmaal gevormd, keren de D-aminozuren zelf langzaam terug naar L-vormen met dezelfde snelheid. Kortom, racemisatiedatering gebruikt het tempo van deze chemische reactie om de tijdsduur te schatten die is verstreken sinds de dood van een organisme. Zie racemisatiedatering voor meer informatie

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

In deze serie hebben we het gehad over de verschillende methoden die archeologen gebruiken om de bezettingsdata van hun sites te bepalen. Zoals je hebt gelezen, zijn er verschillende methoden om de chronologie van de site te bepalen en ze hebben elk hun gebruik. Een 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 de een of andere reden een foutieve datum opleveren.

• Radiocarbon monsters zijn gemakkelijk besmet door het graven van knaagdieren of tijdens het verzamelen.
• Thermoluminescentie datums kan lang na beëindiging van de bezetting door incidentele verwarming worden afgeworpen.
• Site stratigrafieën kan worden verstoord door aardbevingen, of wanneer het opgraven van mensen of dieren, los van de bezetting, het sediment verstoort.
• Seriationkan ook om de een of andere reden scheef staan. In onze steekproef gebruikten we bijvoorbeeld het overwicht van 78-toerenplaten als een indicator van de relatieve leeftijd van een autokerkhof. Stel dat een Californiër haar hele jazzcollectie uit de jaren dertig verloor tijdens de aardbeving in 1993, en de gebroken stukken kwamen terecht op een stortplaats die in 1985 werd geopend. Liefdesverdriet, ja; nauwkeurige datering van de stortplaats, nee.
• Datums afgeleid van dendrochronologie kan misleidend zijn als de bewoners relicthout gebruikten 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 na de bezetting werd verbroken.
• Zelfs chronologische markeringen kan misleidend zijn. Verzamelen is een menselijke eigenschap; en het vinden van een Romeinse munt een huis in ranchstijl dat in Peoria, Illinois tot de grond toe afbrandde, geeft waarschijnlijk niet aan dat het huis is gebouwd tijdens de heerschappij van Caesar Augustus.

Dus hoe lossen archeologen deze problemen op? Er zijn vier manieren: Context, context, context en cross-dating. Sinds Michael Schiffer's werk in de vroege jaren zeventig, zijn archeologen de kritische betekenis van begrip gaan beseffen site context. De studie van site vormingsprocessen, het begrijpen van de processen die de site hebben gemaakt zoals je die nu ziet, heeft ons een aantal fantastische dingen geleerd. Zoals je aan de bovenstaande grafiek kunt zien, is het een uiterst cruciaal aspect van onze studies. Maar dat is een andere functie.

Ten tweede, vertrouw nooit op één dateringsmethodologie. Als het enigszins mogelijk is, zal de archeoloog verschillende datums laten nemen en deze kruiselings controleren door een andere vorm van daten te gebruiken. Dit kan simpelweg het vergelijken van een reeks radiokoolstofdata zijn met de data die zijn afgeleid van verzamelde artefacten, of het gebruik van TL-data om de kaliumargonwaarden te bevestigen.

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