考古里的碳十四尿素呼气试验测年法是怎么回事

每月一讲――考古类型学是怎么回事?
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每月一讲――考古类型学是怎么回事?
发布时间:&&&&文章出处:云南考古&&&&作者:朱忠华&&&&点击率:
  虽然考古现场总让人觉得神秘好奇,但考古学的理论方法却让大多数人感到陌生。大家不理解为何这些学究总是醉心于陶罐,将陶片视若珍宝;也不懂考古专家为什么要把陶片分成折沿、卷沿、尖唇、方唇、鼓肩、溜肩、直腹、圆腹,分成A、B、C、D型,Aa、Ba亚型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ式,更不要说文化分区、分类型、分期、分段了。一部考古学报告就像是一本天书,不仅让普通读者望洋兴叹,也让部分想涉取资料的历史学家无从下手,甚至让考古学家们也不停地撰文商榷。考古为什么要进行这些复杂枯燥的器物排队?是故弄玄虚吗?
中和村遗址出土遗物
  大多数人都知道考古的目的不是挖宝,而是通过古代遗存来还原历史,即&透物见人&。考古学家面对的&物&是一个复杂的世界,包含了数万年以来人类创造的所有遗迹和遗物,仅一个遗址就要出土成千上万的遗迹遗物。如何把这些遗迹遗物介绍报道出来以便于大家分析研究?一件一件地描述吗?当面对成百上千的遗址时,又怎么分析这些资料呢?对于那些不同年代不同地域的遗物,如何开展研究?显然,面对庞杂的遗存,我们不可能杂乱无章地去逐一介绍报道,否则就是&以有涯随无涯&,即使耗尽我们的精力也无法消化这些庞大而混乱的资料,研究更是无从谈起。我们需要一种科学便捷的方法来系统地分析研究这些&物&,这就是考古类型学。考古类型学就是对考古资料进行分析、归纳、排比以揭示遗存特征及其演变的方法论。
出土资料整理
  类型学首先要做的就是分类。将遗物按不同质地分为石器、骨器、陶器、青铜器、铁器、漆木器等。石器门类下再根据形态用途分为斧、锛、凿、刀、镞等,陶器再根据器形用途分为釜、鬲、罐、瓮、缸、盆、钵等;青铜器根据用途分为兵器、饪食器、酒器、生产工具等,兵器下再分戈、矛、剑、戟、弩等,饪食器下再分为鼎、鬲、簋、[、S等。通过分类,庞大的遗存资料显得条理清晰了。如果把遗址比作动物界,那么这个分类过程就像在划分动物的纲目科属种。
宗咱遗址出土磨制、打制石刀
  人类遗存远比受基因遗传控制的动物界更加复杂,归属于同一器类的器物差别会很大。比如石刀,不仅制作工艺上有打制和磨制的不同,形态上还会有半月形和长方形、单孔和双孔的区别;陶罐更为复杂,陶质陶色、火候、器型、纹饰上都会有较大的差别。这些差别的大小程度及远近亲疏怎么区分?关公不可能大战秦琼,但是汉代的陶釜和唐代的陶釜却都呈现在考古学家的眼前。两件不同的陶釜是汉代与唐代的差别?长安制造与洛阳制造的差别?还是室内用釜与室外用釜的差别?要解决这些问题,需要结合遗物出土的地层顺序来观察、排比、归纳器物的共存关系及演化规律,选取合适的划分标准进行更为细致的型式划分。通常用&型&来代表每一个器类下存在的多个小类亚类,用&式&来代表每一小类亚类的演化顺序。型式的划分不是主观随意的,不仅必须从地层关系中归纳出来,还要经过所有地层关系的检验。
南诏时期莲花纹瓦当的变化
南诏时期兽面纹瓦当的变化
  遗物的类型式区分归纳清楚了,但是还没有&透物见人&,类型学研究也就没有完成。把庞大的遗物拆分,就是为了更好地排比,在认识遗存特征和变化的基础上建立起考古学文化的时空框架。类型学还要研究各类型的遗物在横向上是怎么共存的,纵向上又如何演化更替。
  横向上来说,有稳定共存关系的器物可以视为同时代的遗存,共同反映了一个时代的方方面面。平板电脑、触屏手机、高铁反映了现代生活状况,半月形石刀、双耳陶罐、山字格青铜剑同样勾勒出另一个时代面貌,而且平板电脑不会与半月形石刀有稳定的共存关系。同时,我们也要观察同为陶器的罐、瓮、盆、钵是否都有相同的制作方法、器型及纹饰图案等共同特征。例如马家窑文化的罐、盆、瓶等不同器型上都有旋涡纹、水波纹、垂弧纹、蛙纹等主题图案,唐汪式陶器都具有制作粗糙、表面磨光、施红色陶衣等制作风格,这些共同特征需要总结归纳。具有共同风格、面貌特征相近且具有稳定的共存关系的一批遗迹遗物,就可以把它命名为某某考古学文化或某某类型。&类型&是考古学文化下面有共同文化特征但是又有区别的遗存。在类型下面,还会用某某式遗存、甲乙丙丁组器物来进一步细化。
马家窑文化彩陶
  纵向上来说,各型式的器物是怎样演变排序的?不同的器型、类型、文化分别代表了哪些时代?这也是我们分期分段的依据。如果每一件遗存就是一本已经一页一页散乱开来的书,那么考古类型学的工作就相当根据每一页文字内容恢复一本书的章节目录页码,给这本书命名,并按照图书分类目录放到合适的书架位置上。当我们通观这个书架的时候,我们就看到了不同地区各自的历史;随便给我们一页残书,我们也能根据残书知道它来自于书架的哪个位置。
陶鬲的演化分期
  时空框架的建立,让我们得以在更大的时空范围内研究文化的演变传承。型式、类型、文化这些不同层级的命名,极大地方便了讨论和交流,有利于研究的深入。在考古学上,一般认为不同的遗存代表了不同的人群或同一人群的不同发展阶段,通过研究各考古学文化遗存间的亲疏关系、分布演变情况,就从侧面揭开了古代历史现况。遗迹遗物则直接展现了古人生活状况,还原了鲜活的历史,而类型学就是这部历史的时间表。
陶鬲的分区
  为什么类型学能构建这么一个框架呢?怀疑的人会问:人类创造的每一件遗存都是独一无二的,它们怎么会有演化规律可循?人类历史是一个由简单到复杂的发展过程,社会生产力以及人们的世界观、审美意识和传统习惯等都有阶段性变化,以上因素都会在人类创造的遗存上留下深深的时代烙印。石器、青铜器、铁器的出现有一个先后顺序,这就是由生产力所决定的。唐代佛教较为流行,瓦当就以莲花纹、法轮纹等佛教元素居多。盛唐时以肥为美,陶罐造型也较为饱满。汉代流行&事死如事生&,墓葬中就多一些陶屋、陶井、农田、六畜等模型。新石器时代陶器大多放置于屋内地面上,人们总是以俯视的视角来看到这些器物,彩陶图案就大多装饰在盆的内壁或者罐的上腹部,看不到的部位就无纹饰;五代以后桌椅凳子普遍使用,纹饰多遍布器物全身,这都是生活习惯对器物造型的影响。人类总是在继承的基础上创新,所以器物变化不会跳跃发展,会呈现出一个发展的过程。
类型学原理图
可口可乐瓶的演化
  古代遗物那么多,考古学家为什么特别青睐陶器呢?各种器物的变化都有一定的速率,坚固耐用的变化就慢,常用易碎的变化较快。陶器就属于日常使用最广泛且容易破碎的器类,在持续不断的生产更新中,器形变化速度比较快。依据多变的器形变化,考古学家可以获得更为精确的时间表,所以较为关注陶器。
  当前,碳十四等测年技术越来越成熟精确,但是考古类型学的作用丝毫没有减退,虽然存在一些局限性,仍旧是我们认识古代遗存的重要方法。考古类型学的原理方法也并非三言两语能够说清,还有很多的知识和奥秘等待我们去学习和探索。
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  虽然考古现场总让人觉得神秘好奇,但考古学的理论方法却让大多数人感到陌生。大家不理解为何这些学究总是醉心于陶罐,将陶片视若珍宝;也不懂考古专家为什么要把陶片分成折沿、卷沿、尖唇、方唇、鼓肩、溜肩、直腹、圆腹,分成A、B、C、D型,Aa、Ba亚型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ式,更不要说文化分区、分类型、分期、分段了。一部考古学报告就像是一本天书,不仅让普通读者望洋兴叹,也让部分想涉取资料的历史学家无从下手,甚至让考古学家们也不停地撰文商榷。考古为什么要进行这些复杂枯燥的器物排队?是故弄玄虚吗?
中和村遗址出土遗物
  大多数人都知道考古的目的不是挖宝,而是通过古代遗存来还原历史,即&透物见人&。考古学家面对的&物&是一个复杂的世界,包含了数万年以来人类创造的所有遗迹和遗物,仅一个遗址就要出土成千上万的遗迹遗物。如何把这些遗迹遗物介绍报道出来以便于大家分析研究?一件一件地描述吗?当面对成百上千的遗址时,又怎么分析这些资料呢?对于那些不同年代不同地域的遗物,如何开展研究?显然,面对庞杂的遗存,我们不可能杂乱无章地去逐一介绍报道,否则就是&以有涯随无涯&,即使耗尽我们的精力也无法消化这些庞大而混乱的资料,研究更是无从谈起。我们需要一种科学便捷的方法来系统地分析研究这些&物&,这就是考古类型学。考古类型学就是对考古资料进行分析、归纳、排比以揭示遗存特征及其演变的方法论。
出土资料整理
  类型学首先要做的就是分类。将遗物按不同质地分为石器、骨器、陶器、青铜器、铁器、漆木器等。石器门类下再根据形态用途分为斧、锛、凿、刀、镞等,陶器再根据器形用途分为釜、鬲、罐、瓮、缸、盆、钵等;青铜器根据用途分为兵器、饪食器、酒器、生产工具等,兵器下再分戈、矛、剑、戟、弩等,饪食器下再分为鼎、鬲、簋、[、S等。通过分类,庞大的遗存资料显得条理清晰了。如果把遗址比作动物界,那么这个分类过程就像在划分动物的纲目科属种。
宗咱遗址出土磨制、打制石刀
  人类遗存远比受基因遗传控制的动物界更加复杂,归属于同一器类的器物差别会很大。比如石刀,不仅制作工艺上有打制和磨制的不同,形态上还会有半月形和长方形、单孔和双孔的区别;陶罐更为复杂,陶质陶色、火候、器型、纹饰上都会有较大的差别。这些差别的大小程度及远近亲疏怎么区分?关公不可能大战秦琼,但是汉代的陶釜和唐代的陶釜却都呈现在考古学家的眼前。两件不同的陶釜是汉代与唐代的差别?长安制造与洛阳制造的差别?还是室内用釜与室外用釜的差别?要解决这些问题,需要结合遗物出土的地层顺序来观察、排比、归纳器物的共存关系及演化规律,选取合适的划分标准进行更为细致的型式划分。通常用&型&来代表每一个器类下存在的多个小类亚类,用&式&来代表每一小类亚类的演化顺序。型式的划分不是主观随意的,不仅必须从地层关系中归纳出来,还要经过所有地层关系的检验。
南诏时期莲花纹瓦当的变化
南诏时期兽面纹瓦当的变化
  遗物的类型式区分归纳清楚了,但是还没有&透物见人&,类型学研究也就没有完成。把庞大的遗物拆分,就是为了更好地排比,在认识遗存特征和变化的基础上建立起考古学文化的时空框架。类型学还要研究各类型的遗物在横向上是怎么共存的,纵向上又如何演化更替。
  横向上来说,有稳定共存关系的器物可以视为同时代的遗存,共同反映了一个时代的方方面面。平板电脑、触屏手机、高铁反映了现代生活状况,半月形石刀、双耳陶罐、山字格青铜剑同样勾勒出另一个时代面貌,而且平板电脑不会与半月形石刀有稳定的共存关系。同时,我们也要观察同为陶器的罐、瓮、盆、钵是否都有相同的制作方法、器型及纹饰图案等共同特征。例如马家窑文化的罐、盆、瓶等不同器型上都有旋涡纹、水波纹、垂弧纹、蛙纹等主题图案,唐汪式陶器都具有制作粗糙、表面磨光、施红色陶衣等制作风格,这些共同特征需要总结归纳。具有共同风格、面貌特征相近且具有稳定的共存关系的一批遗迹遗物,就可以把它命名为某某考古学文化或某某类型。&类型&是考古学文化下面有共同文化特征但是又有区别的遗存。在类型下面,还会用某某式遗存、甲乙丙丁组器物来进一步细化。
马家窑文化彩陶
  纵向上来说,各型式的器物是怎样演变排序的?不同的器型、类型、文化分别代表了哪些时代?这也是我们分期分段的依据。如果每一件遗存就是一本已经一页一页散乱开来的书,那么考古类型学的工作就相当根据每一页文字内容恢复一本书的章节目录页码,给这本书命名,并按照图书分类目录放到合适的书架位置上。当我们通观这个书架的时候,我们就看到了不同地区各自的历史;随便给我们一页残书,我们也能根据残书知道它来自于书架的哪个位置。
陶鬲的演化分期
  时空框架的建立,让我们得以在更大的时空范围内研究文化的演变传承。型式、类型、文化这些不同层级的命名,极大地方便了讨论和交流,有利于研究的深入。在考古学上,一般认为不同的遗存代表了不同的人群或同一人群的不同发展阶段,通过研究各考古学文化遗存间的亲疏关系、分布演变情况,就从侧面揭开了古代历史现况。遗迹遗物则直接展现了古人生活状况,还原了鲜活的历史,而类型学就是这部历史的时间表。
陶鬲的分区
  为什么类型学能构建这么一个框架呢?怀疑的人会问:人类创造的每一件遗存都是独一无二的,它们怎么会有演化规律可循?人类历史是一个由简单到复杂的发展过程,社会生产力以及人们的世界观、审美意识和传统习惯等都有阶段性变化,以上因素都会在人类创造的遗存上留下深深的时代烙印。石器、青铜器、铁器的出现有一个先后顺序,这就是由生产力所决定的。唐代佛教较为流行,瓦当就以莲花纹、法轮纹等佛教元素居多。盛唐时以肥为美,陶罐造型也较为饱满。汉代流行&事死如事生&,墓葬中就多一些陶屋、陶井、农田、六畜等模型。新石器时代陶器大多放置于屋内地面上,人们总是以俯视的视角来看到这些器物,彩陶图案就大多装饰在盆的内壁或者罐的上腹部,看不到的部位就无纹饰;五代以后桌椅凳子普遍使用,纹饰多遍布器物全身,这都是生活习惯对器物造型的影响。人类总是在继承的基础上创新,所以器物变化不会跳跃发展,会呈现出一个发展的过程。
类型学原理图
可口可乐瓶的演化
  古代遗物那么多,考古学家为什么特别青睐陶器呢?各种器物的变化都有一定的速率,坚固耐用的变化就慢,常用易碎的变化较快。陶器就属于日常使用最广泛且容易破碎的器类,在持续不断的生产更新中,器形变化速度比较快。依据多变的器形变化,考古学家可以获得更为精确的时间表,所以较为关注陶器。
  当前,碳十四等测年技术越来越成熟精确,但是考古类型学的作用丝毫没有减退,虽然存在一些局限性,仍旧是我们认识古代遗存的重要方法。考古类型学的原理方法也并非三言两语能够说清,还有很多的知识和奥秘等待我们去学习和探索。
作者:朱忠华
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关于考古系列样品碳十四测年方法的可靠性问题怎样用碳十四测算年代
那么,碳——14测年法是如何测定古代遗存的年龄呢?   原来,宇宙射线在大气中能够产生放射性碳——14,并能与氧结合成二氧化碳形后进入所有活组织,先为植物吸收,后为动物纳入.只要植物或动物生存着,它们就会持续不断地吸收碳——14,在机体内保持一定的水平.而当有机体死亡后,即会停止呼吸碳——14,其组织内的碳——14便以5730年的半衰期开始衰变并逐渐消失.对于任何含碳物质,只要测定剩下的放射性碳——14的含量,就可推断其年代.   碳——14测年法分为常规碳——14测年法和加速器质谱碳——14测年法两种.当时,Libby发明的就是常规碳——14测年法,1950年以来,这种方法的技术与应用在全球有了显著进展,但它的局限性也很明显,即必须使用大量的样品和较长的测量时间.于是,加速器质谱碳——14测年技术发展起来了.   加速器质谱碳——14测年法具有明显的独特优点.一是样品用量少,只需1~5毫克样品就可以了,如一小片织物、骨屑、古陶瓷器表面或气孔中的微量碳粉都可测量;而常规碳——14测年法则需1~5克样品,相差3个数量级.二是灵敏度高,其测量同位素比值的灵敏度可达10-15至10-16;而常规碳——14测年法则与之相差5~7个数量级.三是测量时间短,测量现代碳若要达到1%的精度,只需10~20分钟;而常规碳——14测年法却需12~20小时.   正是由于加速器质谱碳——14测年法具有上述优点,自其问世以来,一直为考古学家、古人类学家和地质学家所重视,并得到了广泛的应用.可以说,对测定50000年以内的文物样品,加速器质谱碳——14测年法是测定精度最高的一种.   1.碳14是碳的一种具放射性的同位素,于1940年首被发现.它是透过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生,其半衰期约为5,730年,衰变方式为β衰变,碳14原子转变为氮原子.   2. 由于碳14半衰期达5,730年,且碳是有机物的元素之一,生物在生存的时候,由于需要呼吸,其体内的碳14含量大致不变,生物死去后会停止呼吸,此时体内的碳14开始减少.人们可透过倾测一件古物的碳14含量,来估计它的大概年龄,这种方法称之为碳定年法.   (一)断代原理   自然界存在三种碳的同位素,它们的重量比例是12:13:14,分别用碳-12(C12);碳-18(C18);碳-14(C14)表示,它们的含量比例是98.9:1.1:10-10 .前二者是稳定同位素,只有碳-14有放射性,亦称放射性.碳C14放射β粒子后蜕变为N14,半衰期为5730±40年,反应式为:C14→N14+β一.   C14的半衰期只有五千多年而地球存在已有数十亿年,自然界却存在着保持一定水平的放射性碳元素,为使 C14的产生和衰变处于平衡状态,保持一定水平,必然存在着一种源泉.这个来源就在大气高空层,在那里,宇宙射钱中子和大气氮核作用生成C14.发现这一自然现象并用实验加以证实的是C14法创始人利比(W.F.Libby).他从宇宙射线和人工核反应的研究中得到启发,认为自然界存在生成C14的条件,有可能检测出来.经过仔细考查计算,并在实验中解决了低能量低本底测量上的技术问题,测出了自然C14.由此建立了C14测定年代的方法.   最初,外来的宇宙射线与大气作用产生宇宙射线中子.宇宙射线中子和大气中氮核起核反应产生碳-14:   0n1+7N14→⒍C14+1H1   这一反应都在高空完成,新生碳原子在大气环境中不能游离存在很久,一般都与氧结合生成C14O2分子,C14O2和原来存在于大气中的CO2化学性能是相同的,因此必然与原有CO2混合参加自然界碳的交换循环运动.   植物通过光合作用将CO2结合成植物组织,动物依植物为生,这就使生物界都混入了C14.动物通过排泄,死亡,植物通过腐烂,沉积,进入表层土壤而使C14进入土壤,大气与广大海面接触, CO2又与海水中溶解的碳酸盐和CO2进行交换,因此海水、海生物及海底沉积物中都含有C14.所以,凡是和大气中的CO2进行过直接或间接交换的含碳物质都包含C14.   这种产生C14的自然现象存在已久,同时C14按5730年半衰期衰变减少,这类碳中C14水平必然会到达平衡值.由于碳在自然界的交换循环相当快,处于与大气互相交换的各种物质在名地的C14水平基本上是一致的.
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