2.2 Типологический
Второй основополагающий метод археологии – типологический.Он основывается на объединении находок в типологические ряды – серии вещей, имеющих один или несколько повторяющихся или прогрессирующих признаков. Для установления даты типа необходимо иметь некоторую серию опорных комплексов, содержащих вещи этого типа. Отрезок времени, ограниченный крайними датами в этой серии, и будет определять дату типа. Очевидно, что надежность и достоверность такой даты прямо зависит от числа использованных опорных комплексов. При достаточном количестве комплексов истинность даты группы может быть проверена по характеру распределения дат комплексов. При статистически достаточном количестве однотипных вещей можно с некоторой вероятностью вычислить интервал, в течение которого данный тип находился в обиходе.
Задачу, аналогичную датировке типов вещей, представляет собой датировка признаков. Разница в том, что вместо датированных комплексов используются даты групп вещей, обладающих этим признаком. Это важно не только для изучения эволюции вещей, но и для датирования отдельных артефактов, не представленных или недостаточно представленных в датированных комплексах. Особую роль это играет при датировании сложных уникальных предметов и случайных находок, которые через комплекс вообще не могут быть датированы. В последнем случае датировка сводится к процедуре датирования признаков, т.к каждая вещь может быть представлена как их совокупность. (5)
Глава 3. естественнонаучные методы
3.1Археомагнетический
Термоостаточная намагниченность - магнитная память Земли – может служить не только для поиска археологических памятников, но и для определения их возраста. Намагниченность горных пород характеризуется не только величиной напряжённости, но и направлением. Такие величины называются векторами. В основе метода магнитной датировки лежит свойство горных пород «запоминать» и величину, и направление магнитного поля, которое было в момент последнего нагрева данной породы. Из этого следует , что наиболее подходящим для археологических датировок является обожжённая глина: крупные скопления керамики, остатки очагов, гончарных печей, кузнечных горнов или, например, трипольские площадки с их огромными массами обожжённой глины.
Как и в остальных случаях, даваемая нами самая большая характеристика физических основ метода магнитного датирования очень далека от реальной практики исследования, требующей профессиональных знаний, навыков и сложного оборудования. Вековые изменения величины и направления магнитного поля Земли, как и многие другие географические явления, представляют собой сложную совокупность различных местных и глобальных процессов. Магнитная датировка в отличии от радиоуглеродной не определяет непосредственно абсолютный возраст. Она позволяет найти место образца на кривой вековых вариаций магнитного поля для данного региона. Поэтому работе по датированию археологических объектов должна предшествовать исследования , по результатам которых составляется эталонный график изменения магнитного поля в данном районе. Затем по каким-то хорошо датированным образцам отдельные части эталонного графика привязываются к календарным датам. Уже после этого, отыскав на эталонном графике место, соответствующее величинам, измеренным на датируемом образце, можно определить возраст образца. Поскольку изменения магнитного поля Земли носят региональный характер, магнитные датировки археологических памятников возможны только там, где уже выполнены все предварительные геофизические исследования и имеются региональные эталонные графики. (6)
3.2 термолюминесценция
Уже из смысла самого термина следует, что речь идет о свечении, связанном с нагревом. Но в данном случае имеется ввиду не всякое свечение, а только то, которое происходит значительно ниже температуры красного свечения. Термолюминесценция – это микровспышки света, которые происходят в кристаллической решетке вещества.
Длительное воздействие космических лучей, естественной радиоактивности, ультрафиолетового излучения, оказывает определенное влияние на структуру вещества. В его кристаллической решетке появляются микродефекты за счет выбивания электронов из одних атомов и захвата другими. Чем дольше вещество подвергается действию перечисленных природных факторов, тем больше дефектов оно имеет. Но эти дефекты легко исправимы. Достаточно нагреть вещество до 400-500 градусов, как все электроны и «дырки» возвращаются на свои первоначальные места, а этот процесс возвращения сопровождается микровспышками света от каждого восстанавливающего свое положение электрона. Микровспышки света можно точно регистрировать фотоэлектронным умножителем (ФЭУ). ФЭУ регистрирует вспышку, превращает её в в электрический сигнал, который может регистрироваться электроприборами. Чем старше вещество, тем сильнее будет термолюминесценция при нагревании. По ее максимуму можно определить возраст вещества.
Поскольку начало процесса «повреждений» кристаллической решетки камня уходит в геологическую древность, для термолюминесценционного датирования обычно используется керамика. Здесь так же, как и при учете термоостаточной намагниченности, можно уловить момент последнего нагрева, т. е. последней «реконструкции» кристаллической решетки вещества, входящих в состав керамической массы. Таким образом , если образцы керамики, обнаруженные при раскопках, подвергнуть медленному нагреванию и при этом фиксировать так называемую накопленную светосумму термолюминесценции, то по ее величине можно вычислить время, прошедшее с момента с момента обжига этой керамики. Реальная техника анализа достаточно сложна. Необходимо знать природную радиоактивность исследуемого вещества и экспериментально определить его чувствительность к реакции, а также учесть ряд других технических особенностей.
Керамика и другие силикаты- наиболее подходящий материал для термолюминесционного датирования. Поскольку при изготовлении они подвергались сильному нагреву, то все накопленные до этого микродефекты в частицах горных пород, входящих в состав керамической массы, при обжиге «стираются». По выражению одного исследователя, исторический секундомер автоматически сбрасывается на нуль и начинает новый отсчет времени.
Датировка керамики по термолюминесценции используется в современной археологии достаточно широко и дает определенные результаты.
3.3 Радиоизотопы
Радиоактивный изотоп углерода С-14 образуется в верхних слоях атмосферы, быстро окисляется и вместе с атмосферной углекислотой усваивается растениями и живыми организмами, вступая таким образом в обменный цикл углерода в биосфере. На протяжении жизни организма количество распавшегося С-14 пополняется новым, поступающим из природных источников. Но после смерти изотоп перестает усваиваться, а тот, что оставался в организме, продолжает распадаться с постоянной скоростью. Период полураспада С-14 – 5730 ± 40 лет.
Первая проверка радиоуглеродного метода на археологических образцах проводилась на артефактах из хорошо датированных египетских памятников, из ассирийского сооружения, раскопанного в Иране.
За разработку данного метода его создатель - американский физик У.Ф. Либби был удостоен Нобелевской премии. (7)
3.4 дендрохронология
Термин дендрохронология изобретён американским астрономом, археологом и антропологом Эндрю Дугласом в начале ХХ века. Он справедливо заметил, что ширина годичных колец деревьев имеет значительную вариацию и попытался объяснить этот эффект из одних астрономических причин — изменением активности Солнца. Из его теории непосредственно следовало, что колебания в толщине колец происходят синхронно на всей Земле и у всех деревьев, растущих на открытом месте. В 1919 г. он выпустил книгу «Климатические циклы и годичные кольца», в которой пытался обосновать свою теорию, использовав обширный материал, который он накопил за предыдущие годы. Если бы первоначальная идея Дугласа была верна, то процесс датирования брёвен, обнаруживаемых археологами и геологами сводился бы к трём этапам исследования:
1. составлению обширных дендрохронологических шкал (погодного распределения ширин колец деревьев), объединяющих многочисленные локальные находки путём склейки отдельных измерений (данные последних годов жизни дерева накладываются на похожие данные первых годов жизни дерева более молодого)
2. привязке этих шкал к достоверно датируемым периодам
3. анализа корреляции новонайденных образцов с фрагментами дендрошкал, для определения наиболее достоверного времени жизни дерева.
Один из самых интересных и разработанных районов дендрохронологических исследований на территории России — район Новгорода. Российские археологи Колчин Б.А. и Черных Н.Б., в конце 60-х годов ХХ в. составили дендрохронологическую шкалу для Новгорода (и в начале 70- –х годов получили за эту работу Государственную премию) на основании исследования годичных колец деревьев, вошедших в раскопанную ими новгородскую мостовую. Их результат в настоящее время преподносится как надёжный и достоверный, однако новая хронология это отрицает, поскольку обнаруживает в этой работе серъёзные противоречия, к тому же и строго научные обоснования Новгородской шкалы до сих пор не предъявлены её авторами, несмотря на несколько монографических публикаций на эту тему. (8)
3.5 калий-аргоновый
Калий достаточно широко распространенный элемент, входит в состав многих минералов. При распаде нуклида калий–40 ( 40K — период полураспада 1,25 миллиарда лет) образуется аргон–40 ( 40Ar — считается стабильным). Аргон — элемент восьмой группы Периодической таблицы элементов, один из так называемых «благородных» газов, проявляет низкую химическую активность). Считается, что атомы аргона оказываются «запертыми» в горной породе, как в ловушке. Размер атома аргона слишком велик для физической миграции, а химическая инертность не позволяет атомам мигрировать в результате химических реакций. Содержание калия в минерале определяется составом и структурой этого минерала, поэтому многие минералы имеют специфическое содержание 40K. При калий–аргоновом методе в исследуемом образце определяется содержание 40Ar. Каждый атом 40Ar образуется при распаде одного ядра 40K, поэтому можно определить число распадов (и, следовательно, число периодов полураспада), прошедших со времени образования минерала. Метод использовался при датировании земных минералов, метеоритов и лунных пород, с его помощью можно оценить возраст Солнечной системы.(9)