pengantar
Penanggalan radiokarbon (RD) sampel dikurangi untuk mengukur kandungan 14C dan 13C di dalamnya, memperkenalkan koreksi pada kandungan 14C untuk fraksinasi isotop karbon (dihitung dari kandungan 13C) dan menghitung umur radiokarbon. Berdasarkan kurva kalibrasi, umur radiokarbon sampel dihitung ulang ke kalender. Jadi, keandalan penanggalan radiokarbon ditentukan oleh keandalan penghitungan usia radiokarbon sampel dan keandalan kurva kalibrasi. Parameter terakhir ditentukan oleh keandalan sampel radiokarbon dan kalender, yang digunakan untuk membuat kurva kalibrasi dan derajat korespondensinya dengan variasi 14C dalam atmosfer CO2 di wilayah di mana sampel tertanggal dibentuk.
Dengan keandalan hasil RD, yang kami maksud adalah derajat dan sifat korespondensi antara perkiraan dan usia aktual dari sampel bertanggal. Penilaian eksperimental langsung atas keandalan hasil RD pada dasarnya tidak mungkin. Ini adalah fitur fundamental dari metode ini. Dengan demikian, penilaian keandalan hasil RD hanya dapat dilakukan dengan metode "tidak langsung". Tetapi dana yang tersedia untuk penilaian semacam itu sangat terbatas. Kami hanya dapat menyebutkan satu karya di mana salah satu metode klasik "tidak langsung" untuk menilai keandalan RD secara relatif diterapkan dengan benar - faktor-faktor yang mempengaruhi keandalan penanggalan diidentifikasi, kesalahan yang ditimbulkan olehnya diperkirakan, dan kontribusi total faktor terhadap usia kalender dari sampel bertanggal ditemukan. Ada kelompok metode "tidak langsung" klasik lainnya,berdasarkan analisis “konvergensi” hasil penelitian. Salah satu metode kelompok ini, dalam kaitannya dengan RD, telah kami temukan.
Deskripsi metode
Kurva kalibrasi RD dihitung menggunakan sampel kayu dengan umur yang diketahui dan mencerminkan ketergantungan umur radiokarbon pada kalender. Ini memiliki maxima dan minima lokal, anak tangga dan bagian yang relatif curam. Oleh karena itu, dengan distribusi seragam dari sampel bertanggal sepanjang skala umur kalender, distribusinya sepanjang skala umur radiokarbon akan menjadi tidak merata. Usia kalender sampel, yang menjadi dasar perhitungan kurva kalibrasi, didistribusikan secara merata - setelah 10 tahun. Oleh karena itu, dari kurva kalibrasi dapat dihitung standar frekuensi umur radiokarbon sampel. Kurva kalibrasi untuk RD dan standar untuk frekuensi usia radiokarbon dari sampel ditunjukkan pada Gambar 1.
Angka: 1. Kurva kalibrasi penanggalan radiokarbon dan standar frekuensi umur radiokarbon sampel.
Standar untuk frekuensi usia radiokarbon sampel dihitung untuk interval 100 tahun radiokarbon. Kurva yang dihasilkan sangat berbeda. Frekuensi berkisar dari 2 hingga 29. Ada tinggi dan rendah yang berbeda. Kami dapat membandingkan standar dengan frekuensi usia radiokarbon sampel sampel tertentu untuk wilayah, jenis bahan tertanggal atau laboratorium yang diperoleh dari database RD. Ide di balik perbandingan ini sederhana. Jika estimasi usia radiokarbon sampel dan kurva kalibrasinya dapat diandalkan, maka frekuensi aktual dan frekuensi referensi diharapkan sama. Dalam hal ini, derajat kebetulan akan ditentukan oleh derajat kesesuaian distribusi aktual dari usia kalender sampel sampel pada skala tahun kalender dengan distribusi seragamnya. Jika ada ketidakcocokan frekuensi yang signifikan,maka ini berarti bahwa keandalan kurva kalibrasi dan usia radiokarbon sampel dari sampel tertentu berbeda. Selain itu, untuk beberapa kasus perbedaan, dimungkinkan untuk mendukung hipotesis tentang penyebabnya.
Video promosi:
Efisiensi metode ini ditunjukkan pada contoh analisis tiga sampel data dari RD, yang kami beri nama "USA-Canada", "Europe" dan "North China". Sampel termasuk tanggal yang berada dalam interval 0-5999 tahun BP. Semua frekuensi usia radiokarbon sampel dihitung dalam rentang waktu 100 tahun VR.
Contoh "AS-Kanada"
Sampel AS-Kanada dikumpulkan dari database di situs web. Ada 22227 tanggal dalam sampel: 15452 tanggal di AS, 6561 tanggal di Kanada, dan 214 tanggal di Rusia. Termasuk: 1438 sampel kayu kurma, 12675 - arang, 2922 - tulang, 2655 - tulang kalagen.
Angka: 2. Contoh "USA-Canada". Perbandingan frekuensi usia semua sampel dalam sampel dengan referensi.
Angka: 3. Contoh "USA-Canada". Perbandingan komponen frekuensi tinggi dari frekuensi usia semua sampel dalam sampel dengan referensi.
Gambar 2 dan 3 menunjukkan perbandingan frekuensi umur dan komponen frekuensi tingginya dari semua sampel dalam sampel dengan standar. Tiga interval dibedakan menurut derajat kebetulan kualitatif kurva. Pada interval A (250-1400 BP tahun) kesepakatannya baik, pada interval B (4200-5950 BP tahun) memuaskan. Dalam interval B (1400-4200 BP tahun), tidak ada kebetulan yang terlihat.
Gambar 4 menunjukkan contoh pemodelan akurasi penanggalan radiokarbon pada frekuensi umur semua sampel dari sampel AS-Kanada untuk interval 250-1350 tahun BP. Model kurva frekuensi adalah jumlah dari komponen frekuensi rendah yang dinormalisasi dari frekuensi usia semua sampel dalam sampel dan frekuensi referensi yang dinormalisasi. Kesepakatan yang memuaskan antara model dan data aktual diperoleh dengan ketentuan bahwa 9,2% tanggal memiliki akurasi yang kira-kira sama dengan akurasi kurva kalibrasi. Komponen frekuensi rendah model dihitung dengan rata-rata frekuensi umur sampel lebih dari 5 poin (jendela 500 tahun). Berdasarkan hal ini, secara kasar dapat diasumsikan bahwa akurasi dari 90,8% sisa tanggal sampel tidak melebihi plus / minus ratusan tahun pertama. Karena kami tidak memiliki kriteria untuk membedakan dari seluruh rangkaian tanggal tersebutyang memiliki akurasi kurang lebih sama dengan akurasi kurva kalibrasi, nilai terakhir dapat diambil sebagai akurasi RD sampel tertentu dalam interval waktu tertentu.
Angka: 4. Contoh "USA-Canada". Contoh pemodelan akurasi penanggalan radiokarbon berdasarkan frekuensi umur semua sampel dalam rentang 250-1350 BP.
Frekuensi penanggalan batubara secara kualitatif bertepatan dengan frekuensi referensi secara praktis selama seluruh interval analisis (Gambar 5). Tanggal pohon dalam kisaran 50-3050 tahun BP bergeser 100 tahun BP ke arah penurunan umur radiokarbon.
Angka: 5. Contoh "USA-Canada". Perbandingan frekuensi umur sampel kayu dan arang dengan standar.
Angka: 6. Contoh "USA-Canada". Perbandingan frekuensi usia sampel tulang dan kalagen dengan referensi.
Frekuensi penanggalan tulang sepenuhnya konsisten dengan frekuensi penanggalan kalagen (Gambar 6), namun, frekuensi tersebut bergeser relatif ke frekuensi referensi dalam interval waktu yang berbeda oleh 0-300 tahun BP ke arah peningkatan usia radiokarbon.
Gambar 7 menunjukkan perbandingan frekuensi total aktual penanggalan kayu, arang, tulang dan kalagen serta frekuensi yang dikoreksi untuk pergeseran sehubungan dengan standar. Frekuensi yang dikoreksi lebih cocok dengan frekuensi referensi.
Angka: 7. Contoh "USA-Canada". Perbandingan frekuensi total aktual usia sampel kayu, arang, tulang, kalagen, dan frekuensi yang dikoreksi untuk pergeseran sehubungan dengan standar.
Contoh "Eropa"
Sampel Europa dikompilasi dari data penanggalan radiokarbon yang diterbitkan dalam jurnal Archaeometry. Sampel hanya mencakup tanggal yang konten dalam sampel 13C ditampilkan. Sampel mencirikan seluruh Eropa. "Pusat gravitasi" sampel berada di Inggris. Hanya ada 1168 tanggal dalam sampel. Termasuk: 83 sampel kayu kurma, 267 arang, 216 tulang hewan, 398 tulang manusia, 26 tulang tak teridentifikasi, 133 biji, 45 sisa tumbuhan.
Angka: 8. Contoh "Eropa". Perbandingan frekuensi usia semua sampel dalam sampel dengan referensi.
Gambar 8 menunjukkan perbandingan frekuensi penanggalan semua sampel dalam sampel dengan referensi. Menurut tingkat kebetulan kualitatif kurva, 5 interval dibedakan. Dalam interval A (50-700 tahun VR), B (1600-2800 VR tahun) dan D (5300-5950 tahun VR), kesepakatannya memuaskan. Dalam interval B (700-1600 VR tahun) dan D (2800-5300 VR tahun), bentuk kurva tidak sama. Perlu dicatat bahwa interval ini dicirikan oleh frekuensi penanggalan yang tinggi. Frekuensi pergeseran umur sampel kayu dan arang relatif satu sama lain dan standar dengan plus / minus 100 tahun BP terlihat (Gambar 9). Frekuensi usia sampel tulang hewan (Gambar 10) sesuai dengan standar hanya dalam interval A (50-1100 BP tahun).
Angka: 9. Cicipi "Eropa". Perbandingan frekuensi umur sampel kayu dan arang dengan standar.
Angka: 10. Contoh "Eropa". Perbandingan frekuensi umur sampel tulang hewan dengan standar.
Cicipi "China Utara"
Sampel Cina Utara dikompilasi dari database di situs web. Sampel mencakup semua tanggal situs arkeologi di Barat Laut (Daerah Otonomi Xinjiang Uygur) dan Cina Timur Laut (Heilongjiang, Jilin, Provinsi Liaoning, dan Daerah Otonomi Mongolia Dalam) yang diperoleh di laboratorium Beijing. Sebanyak 601 tanggal. Termasuk: 169 sampel kayu, 234 - arang, 137 - sisa tanaman (biji, jerami, alang-alang, kayu busuk, kulit kayu). Sampel yang tersisa diwakili oleh tulang hewan dan manusia, kulit, wol dan cangkang.
Angka: 11. Contoh "China Utara". Perbandingan frekuensi umur semua sampel sampel dan pabrik tetap dengan standar.
Gambar 11 menunjukkan perbandingan frekuensi umur semua sampel dari sampel Cina Utara dan residu tanaman dengan referensi. Secara kualitatif, kebetulan bentuk kurva diamati hanya dalam interval A (1200-2000 BP tahun). Frekuensi umur sampel kayu dan arang hanya bersesuaian dalam selang waktu 2800-4200 tahun dan tidak sesuai dengan standar (Gambar 12). Setelah pergeseran frekuensi umur kayu dan batu bara sebesar minus 100 BP tahun, diperoleh kesepakatan yang memuaskan antara jumlah mereka dan kurva referensi (Gambar 13).
Angka: 12. Contoh "China Utara". Perbandingan frekuensi umur sampel kayu dan arang dengan standar.
Angka: 13. Contoh "Cina Utara". Perbandingan frekuensi umur (dikurangi 100 tahun) sampel kayu dan arang dengan standar.
Mengevaluasi keandalan kurva kalibrasi
Dari perbedaan antara frekuensi referensi dan frekuensi aktual usia radiokarbon sampel tertentu dalam interval tahun radiokarbon tertentu, dapat disimpulkan bahwa keandalan tidak tinggi dalam interval usia radiokarbon sampel dan / atau kurva kalibrasi. Dengan menganalisis sejumlah besar sampel, dimungkinkan untuk secara statistik mengidentifikasi interval "mencurigakan" dari kurva kalibrasi. Dengan menggunakan analisis tiga sampel sebagai contoh, satu interval dapat diberi nama - kira-kira 1700-1900 tahun VR (Gambar 3, interval B1; Gambar 8, interval B1). Dapat diasumsikan bahwa dalam interval ini kurva kalibrasi yang memiliki reliabilitas rendah.
kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis tiga sampel umur radiokarbon dari sampel dengan metode yang kami usulkan, dapat ditarik kesimpulan metodologis dan praktis.
Kesimpulan metodologis
Metode untuk menilai keandalan hasil penanggalan radiokarbon, berdasarkan perbandingan frekuensi acuan umur radiokarbon dengan frekuensi umur radiokarbon sampel dari sampel dari basis data RD, sederhana, independen dan sangat efisien. Untuk menerapkan metode ini, tidak perlu melibatkan data apriori untuk RD. Berdasarkan itu, dimungkinkan:
- alokasi dalam frekuensi usia radiokarbon dari sampel sampel tertentu, interval waktu dan peringkatnya sesuai dengan tingkat kesesuaian dengan frekuensi referensi;
- penilaian ketelitian penentuan umur radiokarbon sampel berdasarkan pemodelan;
- identifikasi pergeseran sistemik dalam usia sampel berbagai bahan;
- identifikasi area pada kurva kalibrasi yang ditandai dengan keandalan yang relatif rendah.
Saat menerapkan metode ini, prosedur klasik untuk pemrosesan statistik dari array data dapat digunakan.
Kesimpulan praktis
Penanggalan radiokarbon umumnya cukup bisa diterapkan. Dua pertanyaan tetap terbuka - keandalan objektif dari kencan dan pengaruh faktor subjektif pada hasil kencan. Kesalahan penentuan umur radiokarbon sampel sampel “USA-Canada” berdasarkan hasil pemodelan dalam selang waktu 250-1350 BP tahun ini plus / minus ratusan tahun pertama. Pada interval lain, kesalahan penanggalan lebih tinggi dibandingkan pada interval 250-1350 tahun BP. Tanggal berbagai bahan bergeser relatif satu sama lain hingga 300 tahun BP, yang juga memberikan kesalahan plus / minus pada ratusan tahun pertama. Kesalahan dalam menentukan umur radiokarbon sampel dari sampel Eropa dan Cina Utara secara kasar sesuai dengan kesalahan sampel Kanada. Dalam rentang tahun VR 1700-1900, kurva kalibrasi mungkin memiliki tingkat kepercayaan yang rendah.
