ПРО+Не используйте методические пособия в качестве самоучителя. Обучайтесь под руководством опытного наставника.
 

Радиоуглерод и абсолютная хронология: записки на тему (9)

Теперь рассмотрим погрешности, связанные с образцом.

Всегда надо иметь в виду, что возраст, определяемый радиоуглеродом, это возраст с момента выхода исследуемого образца из углеродного природного оборота. И в общем случае это может не совпадать в возрастом артефакта. Ну например, датируются образцы древесного угля в слое пожара какого-либо городища. Очевидно, что возраст углей будет определяться моментом срубания деревьев. А вот сколько они использовались до момента сгорания, это в общем случае неизвестно. Физики здесь сделать ничего не могут, это уж дело историков/археологов. Другая возможная ошибка - "неравномерность" возраста по образцу. Очевидно, что для бревна возраст наружных слоев и внутренних будет отличаться (на возраст жизни дерева). Этой ошибки можно избежать более аккуратным отбором образцов. Это тоже одна из причин, почему физики ратуют за участие в отборе образца, и всегда просят предоставлять возможно более полную информацию.

К счастью для обычных деревьев такая ошибка не превосходит нескольких десятков лет. Типичная строевая древесина в Европе - это не такие уж древние деревья.

Погрешность, связанная с особыми условиями формирования/роста образца. Сюда относится, например, вулканическое воздействие. В общем случае, как вы понимаете, учесть такое невозможно. Причем погрешность может достигать и многих сотен лет. Некоторый учет делается исследованием современных биоценозов из которых происходил образец, например, исследуются современные раковины моллюсков, аналогичных изучаемому, в том же районе, откуда он предположительно происходил. Или пищевые цепи, растения и пр. Привлекается вся возможная информация. Очень часто эффект учесть удается. Но, естественно, случаются и ошибки. Одно можно сказать, что круг образцов, для которых подобная ошибка возможна не велик, и число очень мало. Так что на общую хронологическую последовательность радиоуглеродных дат какого-либо влияния они не оказывают.

Ошибки, связанные с загрязнением образцов. Наверное, самые неприятные, потому что всегда психологически кажется, что их можно бы было и избежать.

Я описывал выше подходы к очистке образцов. Хотя этому вопросу уделяется повышенное внимание, конечно зачастую нельзя быть абсолютно уверенным, что все загрязнения удалены. Почти уверенным можно быть, если история образца хорошо известна, а в некоторых (и не таких уж редких) случаях образец сохранялся так, что избежал неприятных загрязнений - те же мумии, например.

В общем случае, нельзя сказать какое может быть загрязнение и ошибка от него. Но все же некоторые важные замечания сделать можно.

Давайте рассмотрим, какие типичные ошибки может привносить загрязнение.

Очевидно, что "старый" углерод, попадая в образец, будет его удревнять, а молодой - омолаживать. Также понятно, что для заметного смещения возраста загрязнение должно составлять значительную долю по массе от образца и значительно отличаться по возрасту (отраженному в изотопном составе).

Удревнение, таким образом, наиболее эффективно может быть карбонатами, а также другим ископаемым углеродом - каменным углем или скажем нефтью. Не заметить загрязнения каменным углем или нефтью просто невозможно, да и происходить они могли лишь в недавнее время (есть некоторые редчайшие исключения, впрочем, их крайне мало, и они все наперечет известны, да и такие образцы просто избегают датировать). Карбонаты легко устраняются из большинства исследуемых на радиоуглерод образцов.

Единственный действительно трудный случай это датировка костей, где карбонаты могут обмениваться с таковыми в образце (и подобных образцов, где датировать необходимо карбонат - раковины, например). Поэтому к датировкам костей всегда надо относиться с осторожностью, ошибки в них не исключены. В информации о датировке костей считается хорошим тоном приводить описание условий захоронения, методы очистки и какая фракция была датирована. Такое описание позволяет определить, насколько можно доверять той или иной дате, какова возможная ошибка. Надо сказать, что датирование костей из захоронений, проведенное с полной очисткой и выделением аминокислот - это долгая, трудоемкая и весьма и весьма не дешевая операция, могущая увеличить стоимость датировки в разы. Поэтому иногда, если заказчик считает, что особой точности ему не надо (задачи могут быть самые ведь разные), он просит упрощенный вариант датировок. Но тогда конечно ошибки вполне возможны.

Тем не менее, конечно говорить, что такие ошибки свойственны всем образцам очевидно нельзя. А для образцов растительного происхождения карбонаты вообще не представляют никаких проблем в очистке.

Омоложение образца может происходить из-за множества современных загрязнений. Загрязнение образца углеродом, близким к нему по возрасту, очевидно, неэффективно, так как масса загрязнения для получения заметного сдвига будет очень велика, пропустить ее в химической обработке просто нереально. А вот современным нам углеродом загрязнить можно с гораздо большей эффективностью. Все потому, что в послебомбовые времена практически весь углерод нас окружающий, включая воздух и нас самих, значительно активнее "нормального" уровня. Так что заметный возрастной сдвиг можно получить и значительно меньшим количеством загрязнителя.

Очевидно, что чем древнее образец, тем более он чувствителен к молодым загрязнениям. Образцы до где-то 5 тыс. лет считаются у радиоуглеродчиков молодыми. Древние начинаются с 10-15 тысяч.

Итак, какой же вывод? Для большинства образцов, за исключением костей (и подобных) омоложение образца загрязнением куда более вероятно, чем удревнение. И лишь для костного материала, раковин и пр. возможны ошибки с удревнением.

Наибольшую гарантию отсутствия ошибки из-за загрязнения дает известная история образца. Указание способов обработки, датированной фракции, исследованных условий захоронения образца - очень надежный признак точной датировки.

Датировка древесины и подобных растительных образцов обычно наиболее точна.

Еще раз повторюсь. Очистка образцов остается в центре внимания радиоуглеродчиков постоянно. Для большинства обычных типов образцов и обычных загрязнений наработаны отточенные методики, почти 100% гарантирующие очистку. Так что абсолютное большинство образцов датировано точно. И лишь к необычным, нестандартным, со сложной историей образцам оправдано повышеное внимание на предмет возможного загрязнения. Ну а также еще раз повторюсь, к датировке костей.

Давайте подведем итоги.

Итак радиоуглеродный метод в его современном исполнении обеспечен прочной теоретической и экспериментальной основой. При определении возраста учитываются вариации в прошлом содержания радиоуглерода, т.е. начальные условия образца. Измерение ведется с очень высокой точностью. Вопросы консервации образца после его выхода из углеродного оборота подробно исследовались, и методы, позволяющие минимизировать, а чаще вообще избежать "посмертного" влияния на образец являются общепринятыми в датировочной практике. Типичные погрешности определения возраста на историческом периоде варьируют в зависимости от образца, времени его жизни и, отчасти места происхождения, и обычно находятся в интервале от порядка 70 лет до 300. Возможны индивидуальные ошибки для отдельных образцов, впрочем, редкие, и увеличенная погрешность для некоторых классов исследуемых материалов.

Хотя для точной привязки на историческом периоде это и недостаточно, но позволяет надежно относить образец к той или иной эпохе, определить примерную последовательность каких-либо событий, подтвердить исторические датировки, сделанные иными методами.

В заключение моего рассказа о радиоуглероде я хочу уделить внимание еще одному приложению. Хотя оно и не является радиоуглеродным датированием в его академическом понимании, все же это тоже метод датировки, который позволяет достигать точности порядка одного года.

Для читателей, слабо знакомых с дендродатировками напомню, что сие такое есть. Если мы имеем образец дерева с последовательностью годовых колец прироста, то величины годового прироста составляют уникальную последовательность, которая определяется условиями в соответствующие годы. Обычно факторами, контролирующими прирост, являются температура в вегетационный период или влажность. Иногда бывают и внешние факторы, например вредители.

Итак, составив по определенным правилам эту последовательность годовых приростов, ищут аналогичную в другом, точно датированном образце дерева из близкого района, подразумевая, что в близком районе будут действовать те же климатические факторы в той же последовательности, и будут отражены в реперном образце аналогичном исследуемому. Найдя такую последовательность, можно надежно зафиксировать исследуемый образец относительно реперного, таким образом точно датировав его. (Вот например статья с интересным и не совсем обычным применением дендродатировок <http://www.arts.cornell.edu/dendro/panel/painttex.html> и наглядной иллюстрацией работы метода). Начинается же дендрошкала от живых деревьев, датировка которых несоменна, точна и не вызывает затруднения.

Однако, как мы знаем, содержание радиоуглерода в атмосфере изменяется сложным образом по воздействием множества факторов. Кривая, описывающая это поведение тоже уникальна. Таким образом, если у нас есть образец дерева с достаточным количеством годовых колец, мы можем провести измерения содержания радиоуглерода в каждом кольце и получить характерную кривую вариаций атмосферного содержания изотопа во время жизни образца. Затем, подобно дендрохронологическому методу, полученная последовательность сравнивается с мастер-хронологией, что в данном случае не что иное, как калибровочная кривая, но погодично измеренная. Ну и понятно, что ищется момент наибольшего совпадения. Таким образом, исследуемый образец может быть датирован с точностью вплоть до года. (Пример подобного исследования: J. van der Plicht, E. Jansma and H. Kars, The "Amsterdam Castle": A Case Study of Wiggle Matching and the Proper Calibration Curve, Radiocarbon Vol. 37, N. 3, 1995, абстракт:<http://www.radiocarbon.org/Journal/v37n3/vanderpli2.html>).Особенно точно этот метод работает для моментов, когда на атмосферной радиоуглеродной кривой имеются значительные особенности, например начало или конец глубоких вековых минимумов солнечной активности, или другие сильно характерные вариации.

Достоинства данного метода это конечно весьма точная датировка, а главное глобальный охват. Т.е. мастер-хронология - калибровочная кривая - хорошо работает по всей Земле (с небольшими оговорками, конечно), значит и район применения значительно расширяется, и не ограничен лишь территориями с наработанными дендрошкалами.

К недостаткам относится довольно высокая стоимость, ведь для датировки одного бревна необходим анализ чуть не сотни образцов. Ну и конечно область применения - лишь датировка древесных образцов с сохранившимся большим числом годовых колец (или других подобных объектов, например разрешенных по годам отложений где-либо). В упрощенном варианте этот метод применяется дендрохронологами для датировок и привязок своих плавающих дендрошкал. Мастер-хронологии так не строятся, однако для восстановления климатической информации подход вполне годится. Таким образом радиоуглерод "отплачивает" дендрохронологии ту неоценимую помощь в превращении его в точный метод датировок. Наглядный пример упрощенного варианта (<http://www.arts.cornell.edu/dendro/brothwel/brotfig6.htm>) показан P.I. Kuniholm <http://www.arts.cornell.edu/dendro/pikbib.html> в его статье Dendrochronology and Other Applications of Tree-ring Studies in Archaeology <http://www.arts.cornell.edu/dendro/brothwel/broth.html>. Предлагаю всем, интересующимся дендрохронологией почитать эту статью как хорошее введение. А также и следующий обзор <http://www.arts.cornell.edu/dendro/ajatext.html>.

Для более серьезной информации отошлю на сводный сайт <http://web.utk.edu/~grissino/contents.htm>, имеющий указания на практически все мыслемые дендро ресурсы в сети, включая и базы данных, и методики обработок, и програмные продукты.

Для читателей, интересующихся радиоуглеродными вопросами на серьезном уровне могу предложить посетить сводный индекс статей в журнале Радиоуглерод (на английском) <http://www.radiocarbon.org/Journal/Index/index.html>, ну а дальше читать статьи в той области, которая наиболее интересна, исследовать ссылки самостоятельно. Имейте ввиду, что on-line оглавления и абстракты покрывают лишь недавние годы, а исследования и публикации уходят далеко в доинтернетную эру <http://www.radiocarbon.org/Pubs/contents.html>, не надейтесь найти все в сети, за многим надо идти в библиотеку. Полезная сводка терминов находится здесь <http://www.gns.cri.nz/atom/rafter/glossary.htm>.

На этом я хочу закончить. Очень надеюсь, что написанное мной помогло кому-нибудь и чему-то научило.

Я прекрасно понимаю, что изложенное мною в данной статье может вызвать у ряда читателей возражения, какие-либо недопонимания, вопросы. Я открыт к обсуждениям, и даже призываю к этому, приглашая желающих на форум "Хронология и парахронология", поскольку надеюсь, что заданные вопросы и замечания позволят мне улучшать представленный материал, делать его более убедительным, понятным, исправлять возможно вкравшиеся ошибки.

Спасибо за ваше время, потраченное на прочтение неожиданно для меня получившейся довольно длинной статьи.

Wally Levchenko. 18/12/2001
Первоисточник: 
Левченко В. Радиоуглерод и абсолютная хронология: записки на тему. 18-12-2001
 
 
 
 
Ошибка в тексте? Выдели ее мышкой и нажми   Ctrl  +   Enter  .

Стоит ли самостоятельно реставрировать непрофессионалу? (2018)


  1. Технические операции требуют профессиональных навыков.

  2. Представить ход работы - это одно, а сделать - совсем другое.

  3. Не каждому памятнику пригодны стандартные методики реставрации и хранения.

  4. Некоторые методики устарели из-за выявленных деструктивных последствий.

  5. Неверно подобранные материалы сразу или в будущем нанесут вред памятнику.

  6. Если возвращаете памятнику утраченную красоту, то сохраняете ли его подлинность?

________________

В этих и во многих других вопросах разбирается только квалифицированный специалист!
  • Вам в помощь на сайте представлены эксперты и мастера реставраторы.
  • Спрашивайте, интересуйтесь, задавайте вопросы на нашем форуме.
  • Обучайтесь под непосредственным руководством опытного наставника.

 

Что Вы считаете ГЛАВНЫМ в процессе реставрации? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)

«Дружба — личные взаимоотношения между людьми, основанные на общности интересов и увлечений, взаимном уважении, взаимопонимании и взаимопомощи». (Дружба—Википедия)

«Знакомство — отношения между людьми, знающими друг друга». (Знакомство—Викисловарь)

ЕЖЕГОДНЫЙ КОНКУРС ЛУЧШИХ РАБОТ ВЕРНИСАЖА И ВЕБ-ПОРТФОЛИО
Система Orphus

Если вы обнаружили опечатку или ошибку, отсутствие текста, неработающую ссылку или изображение, пожалуйста, выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет отправлено администратору сайта.