Брайан Фаган - Археология. В начале

Калий-аргоновые даты были получены по многим вулканическим минералам, из которых самыми стойкими к диффузии аргона являются биотит, мусковит и санидин. Для исключения возможности загрязнения из-за рекристаллизации и других процессов образец породы необходимо подвергнуть микроскопическому исследованию. Образцы дробят для повышения концентрации, обрабатывают фтористоводородной кислотой для удаления атмосферного аргона. Затем из образца удаляются другие газы, газ аргон изолируется и подвергается масс-спектрографическому анализу. Далее, используя содержание аргона-40 и калия-40 и стандартную формулу, подсчитывается возраст образца. Полученная в результате дата имеет большое стандартное отклонение, для раннеплейстоценовых памятников оно составляет порядка четверти миллиона лет.

В последние годы альтернативой стал метод компьютерного аргонового лазерного термоядерного синтеза (computerized argon laser fusion). Посредством наведения лазерного пучка на отдельно взятое облученное зернышко вулканической лавы (полевого шпата) специалист по калий-аргоновой датировке может датировать слой ложа озера или даже небольшую россыпь инструментов или костей животных, оставшихся после гоминида. Зернышко раскаляется добела и испускает газ, который очищают, а затем заряжают электронным пучком. Мощный магнит разгоняет заряженный газ и «бросает» его на устройство, подсчитывающее атомы аргона в нем. Измеряя относительные количества двух изотопов элемента, ученые могут определить время, прошедшее с момента охлаждения лавы и образования кристаллов.

Датирование по гидратации обсидиана. Этот метода может быть использован для датирования всего периода существования человечества. Обсидиан является естественным стекловатым веществом, образованным в результате вулканической активности (Лейте — Leute, 1987). В течение длительного времени его ценили за острые края и другие свойства, отлично подходящие для изготовления инструментов. В датировании по гидратации обсидиана используется следующее свойство: только что изготовленная поверхность обсидиана поглощает влагу, образуя измеряемый слой гидратации, невидимый невооруженному глазу. Ни один известный материал не обладает таким свойством. Поскольку только что изготовленная поверхность сильно «притягивает» воду, то абсорбция продолжается до тех пор, пока поверхность не насыщается молекулами воды. Эти молекулы затем медленно диффундируют вглубь тела обсидиана. Такая зона гидратации содержит около 3,5 % воды, повышая плотность слоя и допуская точное измерение под поляризованным светом. Каждый раз, когда откалывается поверхность, например при изготовлении инструмента, гидратация начинается заново с места скола. Таким образом, глубина полученной гидратации представляет время, прошедшее с момента изготовления объекта или его использования. Гидратация наблюдается на микроскопически тонких кусочках обсидиана, отколовшихся от артефакта и размельченных до размера 0,75 мм. Сейчас широко используется нейтронно-активационный анализ, который позволяет получить не только даты, но и информацию, которая может быть использована для мониторинга изменений торговых связей (глава 16).

Метод датирования по гидратации обсидиана с большим успехом использовался в Центральной Америке, главным образом в десятилетней программе по датированию в городе майя Копане (Freter, 1993). Ученые тщательно собирали информацию о таких важных переменных внешней среды, как температура, осадки, кислотность почвы, получаемых с метеостанций, с влажных и сухих элементов, захороненных на разных глубинах на памятниках, которые предстояло датировать. Также собирались данные о составе почв за как можно большее количество лет. Энн Корин Фретер называет такой подход «соединительным»: все виды хронологических данных и строго спланированное изучение всех переменных, могущих повлиять на гидратацию, были соединены воедино в одном хронологическом проекте. Таким образом, точность датирования по гидратации обсидиана проверялась на каждом шагу.

Проект датирования по обсидиану в Копане начался в 1984 году, в результате было получено 2300 дат на 252 памятниках, то есть на 17 % памятников в долине Копан (Фретер — Freter, 1994). Этот метод был идеальным для Копана, где радиоуглеродное и археомагнитное датирование будет дорогим, а полученных с их помощью дат будет немного, в то время как датирование по гидратации обсидиана сравнительно дешево. В то же самое время обилие обсидиана как в центральной части, так и в отдаленных городских поселениях позволило провести экономную датировку большого количества памятников. Таким образом, Фретер и ее исследовательская группа смогли проследить изменяющуюся структуры поселений в период между 500 и 1150 годами н. э. с большой хронологической точностью. Они показали, что государство Копан быстро пало между 800 и 850 годами (более подробно об изучении Копана см. в главе 15). Фретер указывает, что при постоянных условиях внешней среды на территории памятника метод датирования по гидратации обсидиана имеет большой потенциал при получении относительных хронологий и идентификации памятников с поврежденными слоями обитания.

Термолюминесцентное датирование. Этот метод датирования основан на том факте, что любой материал на земле подвергается радиоактивному облучению низкого уровня, исходящему от различных радиоактивных элементов окружающей среды. Многие твердые материалы с течением времени постепенно накапливают небольшие количества этой энергии. Когда этот материал нагревают, то сохраненная энергия испускается в виде света, и это явление называется термолюминесценцией. Предполагается, что возраст объекта равняется периоду времени с того момента, когда его нагрели до очень высокой температуры. Очевидно, что термолюминесцентное датирование применимо при датировании вулканических пород и других геологических образований, но его можно применять и по отношению к объектам, подвергавшимся тепловой обработке человеком, это могут быть глиняные сосуды, обожженные кирпичи и прочее.

В качестве образцов берут раздробленные глиняные черепки или сверлят небольшие отверстия для получения срединных образцов. В лаборатории замеряют естественную термолюминесценцию объекта с помощью счетчика альфа-радиации, проверяют скорость, с которой образец облучался в естественной среде, посредством мониторинга радиации местности, где он был найден, и определяют величину термолюминесценции, производимой известным количеством радиации. Все это дает основания полагать, что произведенные человеком объекты нагревались до достаточно высокой температуры, хотя это не всегда так.