INTRODUCERE ÎN ARHEOLOGIE

ANUL I2011-2012

II-III. Clasificarea și încadrarea cronologică a siturilor arheologice

B. Stabilirea cronologiei absolute- stabilirea cronologiei absolute se realizează

prin diferite metode, unele tradiționale, altele specifice arheometriei

- arheometria constă în aplicarea metodelor de investigație științifică asupra unor materiale arheologice

B. Stabilirea cronologiei absolute

• Metode calendaristice – date calendaristice, evenimente anuale– dendrocronologia, “arhivele” istorice

• Metode izotopice– schimbările în compoziția izotopilor

datorită dezintegrărilor radioactive– radiocarbon (14C), potasiu (K)-argon (Ar)

Stabilirea cronologiei absolute• Metode radiogenice

– transformările non-izotopice provocate de dezintegrările radioactive

– stocarea energiei radiațiilor nucleare– luminiscență stimulată optic (OSL),

termoluminiscență (TL)• Metode chimice și biologice

– procese chimice și biologice ce au loc în timp– hidratarea obsidianului– racemizarea aminoacizilor (AAR)

Stabilirea cronologiei absolute• Metode geomorfologice

– transformări geologice care au loc în timp

– paleomagnetismul

• Metode corelative– încadrarea unor evenimente

“independente” pe o scară temporală

Stabilirea cronologiei absoluteDendrocronologia– creșterea anuală a inelelor

copacilor– Inelul de creştere variază de la

an la an (în cazul în care variaţia climatului general este anuală) sau de la un sezon de vegetaţie la un altul (în cazul variaţiei sezonale a climatului cu un ciclu mai mare sau mic de un an), atât în ceea ce priveşte lăţimea, cât şi în ceea ce priveşte structura şi densitatea lemnului.

Dendrocronologia- analizează cauzele care au determinat variabilitatea caracteristicilor

unei secvenţe multianuale de inele de creştere, utilizând material şi metode specifice

- identifică schimbările şi evenimentele survenite în diferite ecosisteme- interpretarea modelelor privind legătura dintre variaţia factorilor de mediu şi

creşterea radială a arborilor, exprimată prin lăţimea inelului anual sau prin intermediul altor caracteristici ale acestuia (densitate, structură etc.)

- lumina, temperatura, rezervele de apă şi nutrienţi, vântul, daunele mecanice la nivelul coroanei, rădăcinilor şi trunchiului, poluarea solului şi a aerului, activitatea umană etc., toţi aceşti factori de natură abiotică şi antropică au un impact pozitiv sau negativ asupra creşterii arborilor

- analiza unui număr mare de arbori, din staţiuni diferite, permite determinarea cauzelor care au generat lăţimi reduse sau ridicate ale inelului anual, respectiv anumite raporturi între inelele de creștere

Dendrocronologia- seria dendrocronologică

-serie de timp ce reprezintă un parametru al inelului anual (lăţime totală, lăţime lemn timpuriu sau lemn târziu, densitate etc.) măsurată şi transformată prin metode specifice într-o serie de indici-o serie dendrocronologică de referinţă, pentru o anumită specie şi zonă ecologică, poate fi definită ca fiind o serie de indici de creştere care conţine semnalul climatului macrozonal

- seria dendrocronologică poate fi utilizată pentru datare, reconstituirea climatului etc.

-

Dendrocronologia

Stabilirea cronologiei absolute• Metode izotopice

– metoda radiocarbon (14C)• Willard Frank Libby, 1949, premiul nobel pentru chimie• 14C = izotopul radioactiv al carbonului, se formează din azotul prezent

în atmosferă sub influența radiației cosmice• 14C în combinație cu O formează CO2 care prin fotosinteză este

asimilat de plante; prin lanțul trofic ajunge în organismul animalelor și al omului

Metoda radiocarbon (14C)• concentrația de 14C în natură este infimă comparativ cu izotopii 12C și 13C• deoarece singura sursă a carbonului asimilat de ţesuturile vieţuitoarelor

este dioxidul de carbon atmosferic, proporţia 12C- 14C trebuie să fie identică, atât în organismele vii, cât și în atmosfera înconjurătoare

• după moartea organismelor, odată cu încetarea proceselor de nutriţie, se opreşte reproducerea echilibrului şi proporţia celor doi izotopi începe să se modifice în detrimentul carbonului radioactiv care, treptat, se dezintegrează, procesul fiind însoţit de o emisie de particule β.

Metoda radiocarbon (14C)• “cronometrul lui Libby”• timpul de înjumătățire (viteza de dezintegrare) a radiocarbonului a fost stabilit

inițial la 5568±30 și corectat, ulterior, la 5730±40 ani.

Metoda radiocarbon (14C)• dacă comparăm conținutul actual (stabilit prin măsurători directe) de 14C al

unei mostre prelevate dintr-o descoperire arheologică (cărbune de lemn, boabe carbonizate, oase etc.) cu concentrația inițială a probei, cunoscând viteza de dezintegrare a radiocarbonului, poate fi calculat intervalul de timp care a trecut de la moartea organismului din care provine mostra

• în trecut, au existat oscilații în concentrația de radiocarbon a atmosferei și a organismelor vii

• “ani radiocarbon”=durată variabilă, nu corespund realității• CALIBRAREA DATĂRILOR RADIOCARBON=datarea unor mostre de vârstă

cunoscută (datate anterior prin metoda dendrocronologiei)

Metoda radiocarbon (14C)• în prezent, se operează cu două tipuri de datări radiocarbon

– cele “convenționale”, necalibrate, exprimate în ani radiocarbon • sunt notate B.P. (prezentul fiind stabilit, prin convenție, ca fiind anul

1950 d. H.) sau b.c. (calculate prin scăderea cifrei de 1950 din datările B.P.)

—cele calibrate, deci convertite în ani calendaristici • sunt exprimate în ani B.C. sau CAL B.C.

Metoda radiocarbon (14C)

Metoda Potasiu-Argon• datarea unor descoperiri arheologice și paleoantropologice care au venit în

contact cu anumite evenimente geologice• în urma dezintegrării radioactive a 40K prezent în rocile vulcanice se

transformă în 40Ar care se acumulează în rocile respective• cantitatea de 40Ar ce există în prezent în mostră este caracteristică pentru

intervalul de timp scurs de la răcirea substanței vulcanice și până astăzi• metoda se bazează pe determinarea procentului de 40K față de 40Ar

Metode radiogeniceTermolumiscența (TL) și luminiscența stimulată optic (OSL)

• Metoda datării prin luminiscență se bazează pe proprietăile anumitor minerale de a stoca energia radiațiilor nucleare. Un fond radioactiv este omniprezent în natură, şi cu cât aceste minerale sunt expuse pentru un timp mai îndelungat, cu atât stochează mai multă energie.

• Prin stimulare (termică sau optică), o parte din această energie poate fi eliberată sub formă de emisie fotonică, fenomenul numindu-se luminiscență. Intensitatea acestui semnal luminiscent este proporțională cu doza de radiație acumulată şi, presupunând existența unui flux radioactiv constant în natură, avem implicit o proporționalitate şi cu timpul de achiziție.

• Informația latentă este reprezentată de electronii capturați în capcane• Aceşti electroni sunt eliberați în urma interacțiunii radiațiilor nucleare cu cristalul în

cauză, iar numărul lor este proporțional cu doza absorbită. • Determinând debitul dozei, poate fi astfel calculată o vârstă. Momentul ce este

datat este un moment zero, când are loc resetarea acestei informații. • În cazul ceramicii, acest moment este reprezentat de arderea vasului, etapă

distinctă în procesul de confecționare.

Termolumiscența (TL)

Termolumiscența (TL) și luminiscența stimulată optic (OSL)

• Mineralele cel mai des folosite în datarea prin luminiscență sunt cuarțul,feldspații, fluorura naturală de calciu, dar posibilitatea utilizării zirconiului, rocilor vulcanice şi calcarelor a fost de asemenea demonstrată.

• Limitele aproximative de vârstă ale unora dintre materialele folosite în datarea prin termoluminiscență sunt: cuarț (50-100.000 ani); feldspat (500- 500.000 ani); calcit (10.000-500.000 ani sau chiar 1 milion de ani); silex ars/piatră arsă (5000-500.000 ani).

Luminiscența stimulată optic (OSL)

Metode chimice și biologice• - hidratarea obsidianului

- rata de absorbție a apei pe suprafețe proaspăt secționate-rezultatele variază în funcție de temperatură

Metode chimice și biologice• metoda racemizării aminoacizilor

– Proteinele care stau la baza materiei organice, vii, sunt compuse, la rândul lor, dintr-o serie de aminoacizi (în jur de 20 la număr).

– Aceştia prezintă anumite structuri şi compoziţii care le permit să se păstreze nealteraţi anumite perioade de timp, chiar şi după încetarea vieţii organismului din care au făcut parte.

– Instabilitatea lor, respectiv transformarea treptată în alţi compuşi (racemizarea), este diferită de la caz la caz - diferenţă ce se traduce prin durate specifice de rezistenţă pentru fiecare dintre aceştia - dovedindu-se a fi o posibilă proprietate („ceasuri biologice”)

Metoda racemizării aminoacizilor

Metode geomorfologice Paleomagnetismul– se bazează pe proprietatea anumitor roci vulcanice sau

sedimentare de a se comporta ca busole fosile, adică de a fixa în structura lor direcţia şi sensul câmpului magnetic terestru al momentului formării lor.

– În trecutul geologic s-au produs numeroase schimbări ale sensului câmpului magnetic precum şi ale direcţiei acestuia.

– În funcţie de aceste schimbări ale poziţiei polilor magnetici, s-au pus în evidenţă perioade normale (identice cu actualul) şi perioade de invers (când polul nord magnetic devenea polul sud etc.)

Paleomagnetismul

Corelația dintre litostratigrafie, stratigrafia solului și stratigrafia depunerilor arheologice în situl de la Kostenki-Borschcevo

Datări OSL pentru situl de la Kostenki