考古学者はどのように遺物と歴史的遺跡の年代を決定するか

単一の器具が考古学者に、骨、土器の破片、または埋められた壁がどのくらい古いかを教えることはありません。代わりに、研究者は年代測定方法のツールキットに頼ります。これは大きく相対年代測定法に分かれており、年を与えずに物体を古い順から若い順に並べます。絶対年代測定法は数値年代範囲を割り当てます。選択される方法は、どの材料が残っているか、そしてサイトがどのくらい遠い過去にさかのぼると予想されるかに依存します。

相対年代測定：堆積物の順序を読む

最も一般的な相対年代測定法は地層学です。イェール大学の人間関係地域ファイル（HRAF）によると、それは堆積物の土壌層が互いに一層の上にもう一層と蓄積され、下層が上層よりも古いと仮定しています。物体が見つかった層をマッピングすることで、考古学者は絶対年代がまだ分かっていない場合でも、遺物を互いに相対的に連続した順序で置くことができます。

HRAFはまた、他の2つの相対年代測定法を列挙しています：連続法は、土器装飾などの遺物のスタイルの変化を時間とともに追跡し、フッ素年代測定は埋められた骨のフッ素の化学吸収を測定します。どちらの方法も独自に暦年を生成することはありません。それらはどの発見がシーケンス内で以前に来たか、またはそれ以降にあるかを示します。

放射性炭素年代測定：放射性時計をカウントする

放射性炭素年代測定は、有機物の残骸に対する最もよく知られた絶対年代測定法です。オックスフォード放射性炭素加速器ユニットは、放射性炭素（炭素14）が大気中で形成され、生物が生涯を通じて吸収することを説明しており、生物が死ぬと、炭素の置き換えが停止し、含まれる放射性炭素は既知の速度で減衰し始めます。サンプル内の放射性炭素と安定炭素の比率を測定することで、研究者は生物がどのくらい前に死んだかを計算します。ユニットは、この生の数値は「真の暦年ではない」と述べ、大気放射性炭素レベルの過去の変動を補正するために、既知の年代のある材料に対して較正される必要があります。この方法は有機炭素に依存しているため、有機物残渣が保存されていない限り、石、金属、または土器を直接年代測定することはできません。

この技術はシカゴ大学の化学者ウィラード・リビーによって開発されました。彼は1946年にそれを提案し、ナショナルジオグラフィックによると、1960年にノーベル化学賞を受賞しました。情報源はこの方法のわずかに異なる外側の制限を説明しています。オックスフォードのユニットは、この技術が数百年前から約50,000年前の材料をカバーしていると述べています。一方、ナショナルジオグラフィックは、40,000年以上前のサンプルの精度が低下し、約60,000年を超えてはまったく使用できないと報告しています。両方の情報源は、土壌、保全化学物質、またはいくつかの場合には核実験による放射性降下物からの汚染が結果を歪める可能性があり、測定前に除去される必要があることに注意します。

樹木年輪年代測定：自然の暦として樹木年輪

樹木年輪年代測定は、樹木の年間成長輪に暦年を割り当てます。米国国立公園局は、この方法を既知の年代の樹木から構築された確立された地域の年表に対して、未知の木製サンプルの年輪パターンをマッチングすることとして説明しています。精度は気候に依存します。降雨量が一貫していない地域の樹木は、年から年にわたって幅が顕著に変動する年輪を生成し、それらのパターンをより正確に一致させることが容易になります。一方、一貫して湿潤で温帯の設定にある樹木は、より均一な年輪を成長させ、年代測定が難しくなります。公園局はまた、樹木が切られたとき、または建設に使用されたときではなく、その木材がいつ成長したかのみを示す年代が記された樹木年輪のみを注意しています。樹木が死後数年経ってから材木がときどき再利用されたため。

ルミネッセンス年代測定：陶磁器、焼成粘土、埋没堆積物

熱ルミネッセンス（TL）年代測定は、陶磁器や溶岩などの結晶材料が最後に加熱されてから、または埋没堆積物が最後に日光に曝されてから経過した時間を測定します。周囲の環境からの放射線により、電子は時間とともに結晶内の不完全性に閉じ込められます。実験室のサンプルを加熱すると、これらの電子が測定可能な光のフラッシュとして放出され、その光の強度は蓄積された放射線量を反映しています。その線量を発見サイトでの既知の年間放射線レベルで割ると、年代推定値が得られます。この方法はセラミック、焼いた火打ち石、溶岩流、堆積物に機能しますが、サンプルの一部を破壊し、局所的なバックグラウンド放射線の変動に敏感であり、正確な年ではなく古代と現代の材料を区別するだけかもしれません。

HRAFは、考古学者は火山岩の同位体比を測定するカリウム-アルゴンおよびアルゴン-アルゴン年代測定、および焼成材料に記録された地球の磁場のシフトを追跡する考古磁気年代測定も使用していることに注意しています。すべての方法が独自の誤差と材料要件の余裕を持っているため、サイトが単一の技術で年代測定されることはめったにありません。研究者は通常、層序配列と1つ以上の絶対年代測定法を組み合わせて、年代範囲を狭め、結果を相互に確認します。