Idratazione di ossidiana: un modo economico per datare la costruzione di utensili in pietra - Tranne ...

Datazione dell'idratazione dell'ossidiana (o OHD) è un tecnica di datazione scientifica, che utilizza la comprensione della natura geochimica del vetro vulcanico (a silicato) chiamato ossidiana per fornire sia date relative che assolute sugli artefatti. Affioramenti di ossidiana in tutto il mondo, ed è stato utilizzato preferibilmente dai produttori di utensili in pietra perché è molto facile lavorare con, è molto nitido quando rotto, ed è disponibile in una varietà di colori vivaci, nero, arancione, rosso, verde e chiaro.

Fatti veloci: Obsidian Hydration Dating

L'ossidiana contiene acqua intrappolata durante la sua formazione. Allo stato naturale, ha un scorza spessa formato dalla diffusione dell'acqua nell'atmosfera quando si è raffreddato per la prima volta, il termine tecnico è "strato idratato". Quando una nuova superficie di ossidiana è esposta all'atmosfera, come quando è rotta fare un strumento di pietra, viene assorbita più acqua e la scorza ricomincia a crescere. Quella nuova scorza è visibile e può essere misurata con un ingrandimento ad alta potenza (40–80x).

Le scorze preistoriche possono variare da meno di 1 micron (µm) a più di 50 µm, a seconda del periodo di esposizione. Misurando lo spessore si può facilmente determinare se un particolare artefatto è più vecchio di un altro (età relativa). Se si conosce la velocità con cui l'acqua si diffonde nel bicchiere per quel particolare pezzo di ossidiana (questa è la parte difficile), è possibile utilizzare OHD per determinare il età assoluta di oggetti. La relazione è disarmantemente semplice: Age = DX2, dove Age è in anni, D è una costante e X è lo spessore della scorza di idratazione in micron.

È quasi una scommessa sicura che chiunque abbia mai realizzato strumenti in pietra e sapesse dell'ossidiana e dove trovarlo, lo usasse: come un bicchiere, si rompe in modi prevedibili e crea bordi estremamente nitidi. Realizzare strumenti di pietra con l'ossidiana grezza rompe la scorza e inizia il conteggio dell'orologio dell'ossidiana. La misurazione della crescita della crosta dopo l'interruzione può essere eseguita con un pezzo di attrezzatura che probabilmente esiste già nella maggior parte dei laboratori. Sembra perfetto, no?

Il problema è che la costante (quella subdola L lassù) deve combinare almeno altri tre fattori che sono noti per influenzare il tasso di crescita della scorza: temperatura, pressione del vapore acqueo e vetro chimica.

La temperatura locale oscilla giornalmente, stagionalmente e su scale temporali più lunghe in ogni regione del pianeta. Gli archeologi lo riconoscono e hanno iniziato a creare un modello di temperatura di idratazione efficace (EHT) per tracciare e spiegare il effetti della temperatura sull'idratazione, in funzione della temperatura media annuale, dell'intervallo di temperatura annuale e della temperatura diurna gamma. A volte gli studiosi aggiungono un fattore di correzione della profondità per tenere conto della temperatura dei manufatti sepolti, ipotizzando che le condizioni sotterranee sono significativamente diverse da quelle di superficie, ma gli effetti non sono stati studiati troppo di ancora.

Gli effetti della variazione della pressione del vapore acqueo nel clima in cui è stato trovato un manufatto di ossidiana non sono stati studiati così intensamente come gli effetti della temperatura. In generale, il vapore acqueo varia con l'elevazione, quindi in genere si può presumere che il vapore acqueo sia costante all'interno di un sito o di una regione. Ma OHD è problematico in regioni come la Andes montagne del Sud America, dove le persone hanno portato i loro manufatti di ossidiana attraverso enormi cambiamenti di altitudine, dalle regioni costiere a livello del mare alle montagne alte 4.000 metri (12.000 piedi) e superiori.

Ancora più difficile da spiegare è differenziale chimica del vetro in ossidiana. Alcuni ossidiani si idratano più velocemente di altri, anche all'interno dello stesso ambiente deposizionale. Puoi fonte ossidiana (vale a dire, identificare lo sperone naturale in cui è stato trovato un pezzo di ossidiana), e quindi è possibile correggere quella variazione misurando i tassi nella fonte e usando quelli per creare idratazione specifica della fonte curve. Tuttavia, poiché la quantità di acqua all'interno dell'ossidiana può variare anche all'interno dei noduli di ossidiana da una singola fonte, tale contenuto può influire in modo significativo sulle stime dell'età.

La metodologia per regolare le calibrazioni per la variabilità del clima è una tecnologia emergente nel 21 ° secolo. Nuovi metodi valutano criticamente i profili di profondità dell'idrogeno sulle superfici idratate usando la spettrometria di massa ionica secondaria (SIMS) o la spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier. La struttura interna del contenuto di acqua nell'ossidiana è stata identificata come una variabile altamente influente che controlla la velocità di diffusione dell'acqua a temperatura ambiente. È stato anche scoperto che tali strutture, come il contenuto di acqua, variano all'interno delle fonti di cava riconosciute.

Abbinata a una metodologia di misurazione più precisa, la tecnica ha il potenziale per aumentare l'affidabilità di OHD e fornire una finestra sulla valutazione delle condizioni climatiche locali, in particolare la paleo-temperatura regimi.

di Obsidian il tasso misurabile di crescita della scorza è stato riconosciuto dagli anni '60. Nel 1966, i geologi Irving Friedman, Robert L. Smith e William D. A lungo pubblicato il primo studio, i risultati dell'idratazione sperimentale dell'ossidiana dalle Valles Mountains del New Mexico.

Da quel momento, sono stati fatti significativi progressi negli impatti riconosciuti del vapore acqueo, della temperatura e della chimica del vetro, identificando e tenendo conto di gran parte del variazione, creando tecniche di risoluzione più elevate per misurare la crosta e definire il profilo di diffusione, inventare e migliorare nuovi modelli per EFH e studi sul meccanismo di diffusione. Nonostante i suoi limiti, le date di idratazione dell'ossidiana sono molto meno costose del radiocarbonio ed è una pratica di datazione standard in molte regioni del mondo oggi.

• Liritzis, Ioannis e Nikolaos Laskaris. "Cinquant'anni di ossidazione per ossidazione incontri in archeologia." Diario di solidi non cristallini 357.10 (2011): 2011–23. Stampa.
• Nakazawa, Yuichi. "L'importanza dell'ossidazione di ossidiana risalente alla valutazione dell'integrità di Holocene Midden, Hokkaido, Giappone settentrionale." Quaternario Internazionale 397 (2016): 474–83. Stampa.
• Nakazawa, Yuichi, et al. "Un confronto sistematico delle misure di idratazione dell'ossidiana: la prima applicazione di micro-immagine con spettrometria di massa di ioni secondari all'ossidiana preistorica." Quaternario Internazionale (2018). Stampa.
• Rogers, Alexander K. e Daron Duke. "Inaffidabilità del metodo di idratazione dell'ossidiana indotta con protocolli abbreviati Hot-Soak." Journal of Archaeological Science 52 (2014): 428–35. Stampa.
• Rogers, Alexander K. e Christopher M. Stevenson. "Protocolli per l'idratazione di laboratorio dell'ossidiana e il loro effetto sull'accuratezza del tasso di idratazione: uno studio di simulazione Monte Carlo." Journal of Archaeological Science: Rapporti 16 (2017): 117–26. Stampa.
• Stevenson, Christopher M., Alexander K. Rogers e Michael D. Glascock. "Variabilità nel contenuto di acqua strutturale di ossidiana e sua importanza nella datazione dell'idratazione dei manufatti culturali." Journal of Archaeological Science: Rapporti 23 (2019): 231–42. Stampa.
• Tripcevich, Nicholas, Jelmer W. Eerkens e Tim R. Falegname. "Idratazione dell'ossidiana ad alta quota: cava arcaica alla sorgente di Chivay, nel sud del Perù." Journal of Archaeological Science 39.5 (2012): 1360–67. Stampa.