话说夏商周断代工程(1)(3)
2017-08-09 03:41
导读:五、碳14测年技术几十年前就已出现,为何到近年才用于三代年代学研究? 碳14测年技术早在20世纪50年代就已出现。中国在60年代引入这一技术,并于 中国
五、碳14测年技术几十年前就已出现,为何到近年才用于三代年代学研究?
碳14测年技术早在20世纪50年代就已出现。中国在60年代引入这一技术,并于
中国科学院考古研究所建立了第一个碳14实验室。最初测出的年代数据公布以后,立即受到考古界的普遍重视。诸如当时围绕仰韶文化的半坡类型和庙底沟类型孰早孰晚的争论,因测定的年代作了客观的说明,自然而然地平息下来。到了70年代,测定的碳14年代数据越来越多,各地的史前考古学文化遗存几乎都测有一批年代,使新石器时代各考古学文化的谱系,在年代学研究的基础之上得以建立。这一成果非常重要。碳14测年技术引入考古学,被认为是史前考古的一次革命。
可是,当时的碳14测年技术的精度还不够高,误差比较大。史前时期的社会生产力比较落后,社会发展的速度和文化面貌的变化都较缓慢,这些误差在测定史前时期的遗存时,并不显得很突出。但历史时期的情况就不同了。一个历史事件在很短的时间内发生,每个事件都需要用一个准确的绝对年代来说明。如果就这个事件给出的年代,误差达100年甚至更多,那就没有意义了。所以,在测年的精度还不具备研究三代年代时,这项研究就不可能被提上日程。
进入九十年代以来,碳14测年技术有了很大改进,精度大为提高。"工程"实施期间,常规碳14的测年精度已达到0.3%。加速器质谱计的测年精度达到0.5%。另外,采用系列样品与树轮校正曲线拟合,使碳14测定的年代数据换算成日历年时,也提高了精度。在这种情况下,开展三代年代学研究的条件基本成熟了。
六、什么叫树轮校正曲线?怎么进行校正?
树木在地球上生长时,它的树杆每一年都长一轮,称为树轮或树木的年轮。每棵树的截面上,都可以看到一圈又一圈的年轮。从树心到外缘数出多少个年轮,即可知道它的树龄有多少年。如果找到一棵大树,在它的断面上数出5000个年轮,说明它的树龄有5000年。不过,实验证明,从这棵大树的不同年轮取样作碳14测年,所得的碳14年代与树轮的实际年代是有差别的,它们的实际差距从2000年内基本一致,到五、六千年前偏近约800至1000年。因此,各国的科学家们在准确测定树木年轮的年代之后,将碳14年代与精细的树轮年代学方法进行比较,从中找到了误差的规律,并用树轮对碳14年代作了精确校正,这就是树轮校正方法。现在已经可以用近万年的树轮,去校正碳14测定的年代。经过校正的年代代表了被测物质生长的日历年代。
(科教范文网http://fw.ΝsΕΑc.com编辑) 出现上述差异是由于大气中的碳14浓度并非一成不变。诸如太阳黑子爆炸、火山喷发等各种因素,都可以使大气中的碳14的浓度发生变化。这就决定了在碳14年代与树轮年代的校正的坐标图上,出现的是一条曲线(如果碳14的浓度一致、没有变化的话,出现的应是直线)。建立碳14年代的校正曲线,是很繁重的一项工作。1965年问世的树轮校正曲线几经改进,综合1000多对由不同实验室测定的数据,建立了统一的曲线和表。1998年建立的高精度树轮年代──碳14年代校正曲线,目前被确认为国际通用。
过去在将含碳标本测得的年代数据作树轮校正时,往往是单个数据与曲线拟合。由于曲线的一些部位作锯齿状,拟合时的范围较大,因而误差也较大。这次改用系列样品测得的若干年代与树轮校正曲线拟合,效果就不一样了。由于若干个成系列的数据的连线也是曲线,将它与树轮校正曲线拟合,成了曲线与曲线的拟合,这使校正误差明显缩小。"工程"中测定了数百个碳样,并用上述方法进行拟合。实践证明,用考古学家提供的、早晚成系列的含碳样品进行碳14测年,将这些年代数据与树轮校正曲线拟合,其误差比过去大为缩小。这就确保了所得日历年代的准确性与可信性。
七、能否以实例说明上述方法在解决年代方面的作用?
共和元年(公元前841年)以前的西周时期年代,是"工程"中采用多学科联合攻关的重点之一。"工程"实施过程中,北京房山琉璃河墓地依墓葬所分的三期六段,提供了系列样品。三期代表了西周时期的早、中、晚期,分段是指每期遗存中还有相对早晚的遗存。它们的年代跨度从西周初至西周末。这些含碳样品用常规碳14方法测年,得到了与考古分期序列完全一致的年代序列: