Obsidiāna hidratācija: lēts veids, kā atjaunināt akmens instrumentu izgatavošanu - izņemot ...

Iepazīšanās ar obsidiāna hidratāciju (vai OHD) ir a zinātniskā iepazīšanās tehnika, kas izmanto izpratni par vulkāniskā stikla ģeoķīmiskajām īpašībām (a silikāts) sauca obsidiāns lai artifakti būtu gan relatīvi, gan absolūti. Obsidiāna atsegumi visā pasaulē, un to galvenokārt izmantoja akmens instrumentu izgatavotāji, jo to ir ļoti viegli izdarīt strādā ar, tas ir ļoti ass, kad salauzts, un tam ir dažādas spilgtas krāsas: melna, oranža, sarkana, zaļa un skaidrs.

Ātri fakti: Iepazīšanās ar obsidiāna hidratāciju

Obsidiāns satur ūdeni, kas tajā ieslodzīts veidošanās laikā. Dabiskajā stāvoklī tai ir: bieza miza veidojas ūdens difūzijas rezultātā atmosfērā, kad tas pirmo reizi atdziest - tehniskais termins ir "hidratēts slānis." Kad svaiga obsidiāna virsma tiek pakļauta atmosfērai, it kā tad, kad tā ir sadalīta padarīt a akmens instruments, tiek absorbēts vairāk ūdens un miza atkal sāk augt. Jaunā miza ir redzama, un to var izmērīt ar lielas jaudas palielinājumu (40–80x).

Aizvēsturiskās mizas var svārstīties no mazāk nekā 1 mikrona (μm) līdz vairāk nekā 50 μm, atkarībā no iedarbības laika. Izmērot biezumu, var viegli noteikt, vai konkrēts artefakts ir vecāks par otru (relatīvais vecums). Ja ir zināms ātrums, ar kādu ūdens izdalās glāzē konkrētajam obsidiāna gabalam (tā ir sarežģītā daļa), varat izmantot OHD, lai noteiktu absolūtais vecums priekšmetu skaits. Attiecības ir atbruņojoši vienkāršas: vecums = DX2, kur vecums ir gados, D ir konstante un X ir hidratācijas mizas biezums mikronos.

Tas ir gandrīz pārliecināts solījums, ka visi, kas kādreiz gatavojuši akmens darbarīkus un zinājuši par obsidiānu un kur to atrast, to izmantojuši: kā stikls saplīst paredzamā veidā un izveido izcili asas malas. Akmens instrumentu izgatavošana no neapstrādāta obsidiāna sagrauj mizu un sāk obsidiāna pulksteņa skaitīšanu. Kopš pārtraukuma mizas augšanas mērījumus var veikt ar kādu iekārtu, kas, iespējams, jau pastāv lielākajā daļā laboratoriju. Tas izklausās nevainojami, vai ne?

Problēma ir tāda, ka konstantei (kas tur ir nekrietns D) ir jāapvieno vismaz trīs citi faktori kas zināmi ietekmē ādas augšanas ātrumu: temperatūra, ūdens tvaika spiediens un stikls ķīmija.

Katrā planētas reģionā vietējā temperatūra katru dienu, sezonāli un ilgākā laika posmā svārstās. Arheologi to atzīst un sāka izveidot efektīvas mitrināšanas temperatūras (EHT) modeli, lai izsekotu un uzskaitītu temperatūras ietekme uz hidratāciju, kā funkciju no gada vidējās temperatūras, gada temperatūras diapazona un diennakts temperatūras diapazons. Dažreiz zinātnieki pievieno dziļuma korekcijas koeficientu, lai ņemtu vērā aprakto artefaktu temperatūru, pieņemot Pazemes apstākļi ievērojami atšķiras no virszemes apstākļiem, taču ietekme nav pētīta pārāk daudz pagaidām.

Ūdens tvaika spiediena svārstību ietekme klimatā, kur ir atrasts obsidiāna artefakts, nav tik intensīvi pētīta kā temperatūras ietekme. Parasti ūdens tvaiki mainās atkarībā no augstuma, tāpēc parasti var pieņemt, ka ūdens tvaiki kādā vietā vai reģionā ir nemainīgi. Bet OHD ir satraucošs tādos reģionos kā Andi Dienvidamerikas kalni, kur cilvēki savus obsidiāniskos priekšmetus atveda pāri milzīgas izmaiņas augstumā, no jūras līmeņa piekrastes reģioniem līdz 4000 metru (12 000 pēdu) augstiem un augstākiem kalniem.

Vēl grūtāk uzskaitīt ir atšķirība stikla ķīmija obsidiānos. Daži obsidiāni hidratējas ātrāk nekā citi, pat tieši tajā pašā nosēdumu vidē. Jūs varat avots obsidiāns (tas ir, identificējiet dabisko atsegumu, kur tika atrasts obsidiāna gabals), lai jūs varētu labot šo variāciju, izmērot ātrumus avotā un izmantojot tos, lai izveidotu avotam raksturīgu hidratāciju līknes. Bet, tā kā ūdens daudzums obsidiānā var atšķirties pat obsidiānu mezgliņos no viena avota, šis saturs var ievērojami ietekmēt vecuma aprēķinus.

Metodika kalibrēšanas pielāgošanai klimata izmaiņām ir 21. gadsimtā aktuāla tehnoloģija. Jaunās metodes kritiski novērtē ūdeņraža dziļuma profilus uz hidratētajām virsmām, izmantojot sekundāro jonu masas spektrometriju (SIMS) vai Furjē transformācijas infrasarkano spektroskopiju. Ūdens satura iekšējā struktūra obsidiānā ir noteikta kā ļoti ietekmīgs mainīgais, kas kontrolē ūdens difūzijas ātrumu apkārtējās vides temperatūrā. Tika arī atklāts, ka šādas struktūras, piemēram, ūdens saturs, atzītajos karjeru avotos atšķiras.

Kopā ar precīzāku mērīšanas metodoloģiju šai metodei ir potenciāls palielināt OHD un nodrošina logu vietējo klimatisko apstākļu, jo īpaši paleo-temperatūras, novērtēšanai režīmi.

Obsidiāna Izmērojams ādas augšanas ātrums ir atzīts kopš 60. gadiem. 1966. gadā ģeologi Irvings Frīdmens, Roberts L. Smits un Viljams D. Ilgi publicēja pirmo pētījumu - obsidiāna eksperimentālās hidratācijas rezultātus no Ņūmeksikas Valles kalniem.

Kopš tā laika ir ievērojami uzlabojusies atzītā ūdens tvaiku, temperatūras un stikla ķīmijas ietekme, identificējot un uzskaitot lielāko daļu no variācija, izveidojot augstākas izšķirtspējas paņēmienus, lai izmērītu mizu un definētu difūzijas profilu, kā arī izgudrotu un pilnveidotu jaunus EFH modeļus un pētījumus par difūzija. Neskatoties uz ierobežojumiem, obsidiāna hidratācijas datumi ir daudz lētāki nekā radiokarbons, un daudzos pasaules reģionos tā ir standarta iepazīšanās prakse.

• Liritzis, Ioannis un Nikolaos Laskaris. "Piecdesmit gadu obsidiāna hidrācijas iepazīšanās arheoloģijā." Nekristālisku cietvielu žurnāls 357.10 (2011): 2011–23. Drukāt.
• Nakazawa, Juči. "Obsidiānu hidratācijas iepazīšanās nozīme holocena Middena integritātes novērtēšanā, Hokaido, Japānas ziemeļdaļā." Starptautiskais kvartārs 397 (2016): 474–83. Drukāt.
• Nakazawa, Yuichi, et al. "Obsidiāna hidrācijas mērījumu sistemātisks salīdzinājums: mikrotēla ar sekundārā jonu masas spektrometrijas pirmo pielietojumu aizvēsturiskajā obsidiānā." Starptautiskais kvartārs (2018). Drukāt.
• Rodžerss, Aleksandrs K. un Darons Hercogs. "Induktīvās obsidiāna hidrēšanas metodes neuzticamība ar saīsinātiem karstā uzsūkšanās protokoliem." Arheoloģijas zinātnes žurnāls 52 (2014): 428–35. Drukāt.
• Rodžerss, Aleksandrs K. un Kristofers M. Stīvensons. "Obsidiāna laboratoriskās hidratācijas protokoli un to ietekme uz hidratācijas ātruma precizitāti: Montekarlo simulācijas pētījums." Arheoloģijas zinātnes žurnāls: Ziņojumi 16 (2017): 117–26. Drukāt.
• Stīvensons, Kristofers M., Aleksandrs K. Rodžerss un Maikls D. Glascock. "Obsidiāna ūdens satura mainīgums un tā nozīme kultūras artefaktu hidratācijas datējumā." Arheoloģijas zinātnes žurnāls: Ziņojumi 23 (2019): 231–42. Drukāt.
• Tripcevičs, Nikolass, Jelmers W. Eerkens un Tims R. Galdnieks. "Obsidiāna hidratācija lielā augstumā: arhaiska karjeru izstrāde Chivay avotā Peru dienvidos." Arheoloģijas zinātnes žurnāls 39.5 (2012): 1360–67. Drukāt.