Уводзіны ў археалогію  Браян М. Фэйган

Уводзіны ў археалогію

Браян М. Фэйган
Выдавец: Беларускі Фонд Сораса
Памер: 272с.
Мінск 1996
88.26 МБ
Гістарычныя крыніцы і аб’екты вядомага часу
5000 гадоў гісторыі Блізкага Усходу зафіксавана ў дакументах з урадавых архіваў, у надпісах і ў тысячах гліняных таблічак. Як оыло заўважана ў першай главе, археалогія мае сродкі для праверкі і раскрыцця зместу гістарычных крыніц. Але спісы царскіх дынастый і генеалогій ў старажытных егіпецкіх і месапатамскіх архівах маюць канкрэтныя даты прынамсі да 3000 гадоў да н.э. У цэнтральным Міжземнамор’і дакументаваная гісторыя пачынаецца прыблізна з 750 г. да н.э., у Брытаніі — каля 55 г. да н.э. Першыя гістарычныя крыніцы Новага Свету з’явіліся ў часы іспанскага заваявання, а некаторыя раёны Афрыкі ўвайшлі ў гісторыю толькі з 1890 г. н.э. Гістарычныя крыніцы ахопліваюць вельмі маленькую часцінку чалавечага вопыту.
Для археолагаў мае вялікае значэнне тое, што прадстаўнікі пісьменных цывілізацый узросгам у тры-чатыры тысячагоддзі далёка і шмат гандлявалі сваімі таварамі. Егіпцяне прадавалі цудоўныя ўпрыгожванні на Крыт. Крыцяне адсылалі віно і выдатныя керамічныя вырабы на Ніл. Калі археолаг Артур Эванс адкрыў велічную мінойскую цывілізацыю на Крыце ў 1900 годзе, ён датаваў палац Кноса з дапамогай фрагментаў мінойскіх керамічных вырабаў. Апошнія знойдзены ў далёкім Егіпце ў пластах, гістарычная дата якіх была дакладна вызначана. Манеты альбо іншыя важныя прадметы вядомага часу можна выкарыстоўваць для датавання пабудоў альбо смеццевых ям, у якія яны трапілі. Надзвычай вялікай масай датаваных лрадметаў карыстаюцца археолагі, якія працуюць з адносна нядаўнімі перыядамі дагісторыі. Да гэтых прадметаў адносяцца шкляныя бутэлькі і пацеркі, пячаткі, імпартаваная кітайская парцэляна і нават вайсковыя гузікі. Кожны з гэтых прадметаў мае перавагу над іншымі, бо час іх існавання дакладна вядомы.
Датаванне па гадавых кольцах дрэў (дэндрахраналогія)
Усе ведаюць пра існаванне канцэнтрычных гадавых кольцаў, якія можна ўбачыць на папярочным зрэзе ствала ссечанага дрэва. Гэтыя кольцы ўтвараюцца на большасці дрэў і маюць асаблівае значэнне для археолагаў, якія
працуюць у такіх раёнах з сезоннымі кліматычнымі зменамі, напрыклад амерыканскі Паўднёвы Захад. У гэтых раёнах прырост дрэва адбываецца на працягу некалькіх месяцаў на год. Звычайна штогод дрэвы ўтвараюць два гадавых кольцы з дапамогай камбію, які знаходзіцца паміж драўнінай і карой. Гэтыя кольцы адрозніваюцца таўшчынёй у залежнасці ад узросту дрэва і штогадавых кліматычных змен. Пагодныя змены Паўднёвага Захаду маюць тэндэнцыю для чаргавання сухіх і вільготных гадоў, якія адлюстроўваюцца больш тоўстымі альбо тонкімі кольцамі на дрэвах.
Узоры гадавых кольцаў здабываюць з дапамогай бура з жывых альбо зваленых дрэў. Узоры кольцаў параўноўваюцца паміж сабой, каб пасля стварыць храналогію паслядоўнасці кольцаў. Такая храналогія ствараецца з дапамогай вывучэння многіх дрэў, паслядоўнасць кольцаў на якіх часткова супадае. Такія ўзоры прывязваюцца да вядомых памежных дат. Чаргаванне тоўсгых і тонкіх кольцаў дрэва параўноўваецца з храналогіяй ужо створанай і датуецца дзякуючы дакладнай праверцы па асноўнай паслядоўнасці. Выкарыстоўваючы каліфарнійскую сасну, эксперты стварылі ўзорную храналогію, якая ахапіла 8000 гадоў мінулага.
Храналогію гадавых кольцаў можна выкарыстоўваць для датавання даўно ссечаных драўляных брусоў, напрыклад з пабудоў індзейскіх народаў Пуэбла. Эксперты змаглі стварыць вельмі дакладную храналогію для паўднёва-заходніх помнікаў ажно да 322 г. да н.э., што зрабіць было даволі цяжка, бо для гэтага патрабавалася звязаць дагістарычную храналогію многіх старажытных бярвенняў з узорнай храналогіяй. Узорная ж храналогія павінна была быць звязана з сучаснасцю праз даследаванне дрэў вядомага ўзросту, якія ўсё яшчэ раслі. Час існавання такіх вядомых паўднёва-заходніх помнікаў, як Меса Вердэ і Пуэбла Баніта, вызначаны з дакладнасцю ў некалькі гадоў.
Дэндрахраналогіяй карыстаюцца і ў іншых раёнах свету — на Алясцы і амерыканскім Паўднёвым Усходзе, у Грэцыі, Ірландыі і Германіі. Каліфарнійская сасна для Паўднёвага Захаду — тое ж, што і дуб для Еўропы. Еўрапейскія даследчыкі сабралі вялікую колькасць узораў гадавых кольцаў дубоў, узросг якіх складаў каля 150 гадоў. Праз візуальнае і статыстычнае параўнанне яны злучылі жывыя яшчэ дрэвы са старажытнымі, здабытымі з балот і дагістарычных помнікаў, з сельскіх хат і царкоўных бру-
соў. Дзякуючы гэтаму створана паслядоўнасць гадавых кольцаў, якая ахоплівае 7272 гады ў Паўночнай Ірландыі і каля 11000 гадоў у Германіі. Нямецкія даследчыкі нават спрабавалі датаваць дубовыя дошкі, на якіх пісалі алейныя карціны старыя майстры, для падцвярджэння іх сапраўднасці.
Аднак датаванне па гадавых кольцах з’яўляецца абмежаваным для адносна нядаўніх паселішчаў, якія знаходзяцца ў рэгіёнах з прыкметнымі сезоннымі ліўнямі. Але, як будзе сказана далей, дэндрахраналогіяй карыстаюцца для праверкі радыевугляроднага датавання. Па ўсёй Еўропе сёння можна ўдакладніць радыевугляродную храналогію ажно да 5200 г. да н.э., а хутка, магчыма, і значна раней.
Тэрмалюмінесцэнцыя
Тэрмалюмінесцэнцыя (ТЛ) — гэта метад, якім карыстаюцца для датавання дагістарычных абпаленых матэрыялаў накшталт глінянага посуду. Нягледзячы на тое, што тэрмалюмінесцэнтны метад усё яшчэ знаходзіцца ў стадыі эксперыментаў, ён уяўляецца перспектыўным і для датавання геалагічных пластоў. Прынцып дзейнасці гэтага метаду просты: матэрыялы, з якіх зроблены керамічныя вырабы, назапашваюць энергію ў выглядзе злоўленых электронаў. Гэты працэс адбываецца з-за недасканаласці некаторых атамаў альбо з-за радыеактыўнасці прымесяў. Назапашаная энергія вызваляецца падчас награвання керамікі, пры гэтым вылучаюцца бачныя светлавыя прамяні, вядомыя як тэрмалюмінесцэнцыя. Усе керамічныя вырабы і матэрыялы, з якіх яны зроблены, утрымліваюць некаторую колькасць радыеактыўных прымесяў, у канцэнтрацыі — некалькі часцінак на мільён. Гэтыя матэрыялы выпраменьваюць альфа-часцінкі з вядомай хуткасцю, якая залежыць ад шчыльнасці іх канцэнтрацыі ва ўзорах. Калі альфа-часцінкі абсарбіруюцца мінераламі керамікі з радыеактыўных прымесяў, гэта прымушае атамы мінералаў іанізаваць. Пасля электроны вызваляюцца ад сваіх сувязей з атамным ядром і злучаюцца ў мэтаўстойлівым (адносна зменлівым) выглядзе моцнай энергіі. Гэтая энергія паступова назапашваецца да моманту першапачатковага нагрэву матэрыялу, напрыклад да часу абпальвання гаршка. Такі нагрэў дазваляе назапашаным электронам вызваліцца, вылучаючы пасля тэрмалюмінесцэнтныя прамяні. Пасля аб-
пальвання гаршка альфа-часцінкі зноў абсарбіруюцца матэрыялам і тэрмалюмінесцэнтны патэнцыял яго ўзмацняецца да таго часу, пакуль гаршок зноў не нагрэюць. Такім чынам, керамічны посуд датуюць, вымяраючы тэрмалюмінесцэнцыю ўзораў, іх альфа-радыеактыўнасць і патэнцыяльную ўспрымальнасць да назапашвання тэрмалюмінесцэнцыі. У лабараторных умовах назапашаныя электроны вызваляюцца з керамічных фрагментаў, ператвораных у парашок, падчас імклівага і інтэнсіўнага іх нагрэву, які знаходзіцца пад кантролем.
Тэрмалюмінесцэнтным метадам з поспехам карыстаюцца для датавання нагрэтых некалі камянёў, горнаў для абпальвання керамікі. Некаторыя даследчыкі лічаць, што дагісторыю можна датаваць з дакладнасцю да 10%. Самай старажытнай кераміцы ў свеце каля 10 тыс. гадоў, але ТЛ можна прымяняць для датавання каменных артэфактаў, зробленых з парод з крысталічнай структурай, калі яны былі нагрэты падчас іх вырабу альбо карыстання імі. Прымяніўшы ТЛ для абпаленых крамянёвых прылад, можна датаваць асобныя артэфакты, бо пры іх нагрэве індыкатар ТЛ на самай справе ўстанаўліваецца на нуль, дазваляючы такім чынам іх датаваць. Гэты метад быў прыменены для датавання каменных прылад, вырабленых ад 40 да 70 тыс. гадоў таму еўрапейскімі неандэртальцамі. Але, магчыма, найбольш драматычны прыклад выкарыстання ТЛ быў у пячоры Каўзэх на Блізкім Усходзе, дзе французскі археолаг Хэлен Валадас датавала некалькі абпаленых крамянёў, якія знаходзіліся побач з касцямі цалкам сучасных чалавечых істот. Крамяням было 92 тыс. гадоў. Гэта выклікала сенсацыю, бо даследаванне Валадас паказала, што старажытныя неандэртальцы і сучаснага выгляду людзі жылі на Блізкім Усходзе побач па меншай меры 30 тыс. гадоў. Гэты метад дае магчымасць датаваць тыя геалагічныя пласты ледавіковай эпохі, у якіх знаходзяцца чалавечыя артэфакты, напрыклад, у Аўстрыі, Афрыцы і іншых трапічных раёнах.
Радыевугляроднае датаванне
Радыевугляроднае датаванне, якое адкрылі фізікі Дж.Р. Арнольд і У.Ф. Лібі ў 1949 г., з’яўляецца самым вядомым з усіх хранаметрычных метадаў. Касмічныя радыеактыўныя нейтроны прасочваюцца праз зямную атмасферу і ўзае-
мадзейнічаюць з азотам, у выніку чаго ўтвараецца ізатоп вугляроду — вуглярод-14 <І4С, альбо радыевуглярод). У адрозненне ад звычайнага вугляроду, у атамным ядры якога знаходзіцца шэсць нейтронаў, радыевуглярод утрымлівае восем. Пры наяўнасці гэтых дадатковых нейтронаў ядро атама рооіцца няўсгойлівым і схільным да радыеактыўнага распаду. Арнольд і Лібі падлічылі, што палова 14С у любым рэчыве распадаецца за 5568 гадоў, гэта так званы паураспад радыевугляроду (перыяд паўраспаду зараз падлічаны больш дакладна, ён складае 57300 гадоў).
Ізатопы 14С з хімічнага пункту гледжання дзейнічаюць як звычайны вуглярод <12С). Разам з 12С ён складае вугляродны двухвокіс атмасферы. У сувязі з тым, што жывыя расліны вырабляюць уласныя арганічныя рэчывы з дапамогай фотасінтэзу і выкарыстоўваюць атмасферныя вугляродныя двухвокісы, суадносіны 14С і 12С у жывых раслінах і жывёлах, якія ядуць іх, такія ж, як і ў атмасферы. Са смерцю арганізма радыевуглярод перастае трапляць у яго, аднак назапашаны пачынае распадацца. Праз 5730 гадоў у ім застанецца толькі палова ад першапачатковай колькасці радыевугляроду, прыблізна праз 11400 гадоў — чвэрць і г.д. Такім чынам, распад 14С усё яшчэ працягваецца ў раслінных і жывёльных рэштках. Выпраменьванне з іх радыяцыі дае магчымасць вызначыць той час, які прайшоў з моманту смерці гэтых арганізмаў. Падлічыўшы розніцу паміж першапачатковай і сённяшняй колькасцю 14С і параўнаўшы яе з вядомай хуткасцю распаду, можна даведацца, колькі гадоў прайшло з часу гібелі арганізма. Радыевуглярод у сучасных умовах выпраменьвае каля 15 часцінак у хвіліну на грам вугляроду. Калі ж хуткасць выпраменьвання з узору напалову меншая, то гэты ўзор мае ўзросг прыблізна 5730 гадоў. Гэта час, які патрэбны для распаду паловы першапачатковай колькасці радыевугляроднага матэрыялу (паўраспад 14С).