В прошлый раз мы поговорили с вами о вообще методах датирования, которые применяются в археологии и географии, геологии, а сегодня начнем несколько лекций касательно абсолютного датирования. Собственно большой группы методов, которые позволяют определить момент в календарных годах для определяемого события. И при выборе конкретного метода, так как это большой достаточно диапазон, археолог должен понимать различные допуски; и основой этих измерений для того чтобы наиболее грамотно использовать их в своих исследованиях и получать наиболее точные оценки возраста. При выборе метода вам необходимо учитывать целый ряд параметров, которые мы сейчас обсудим: и в первую очередь это фундаментальные основы, то есть принцип метода, как выполняется измерение и собственно какой момент мы датируем — то есть, когда запускаются абсолютные часы. Потому что у каждого метода это разное. Разная основа. Дальше важно обязательно обращать внимание на возрастной диапазон, потому что у каждого направления есть свои допуски и свои минимальные и максимальные цифры, которые можно получать с их помощью. Собственно материал, с которым выполняется работа, для того чтобы наиболее грамотно выполнять отбор и стратегию полевых исследований. То есть с какой частотой и с какой основой выполнять пробоотбор в разрезах или просто на ваших объектах. А в конце очень коротко обсудим условия, которые различные лаборатории выставляют для выполнения тех или иных биохронологических исследований. Абсолютное датирование базируется на таком большом принципе, который называется "радиоизотопные методы". И здесь выделяются две группы: собственно радиоизотопные и радиогенные методы. Сегодня мы обсудим, начнем обсуждать пять основных методов, которые вошли очень прочно в археологические геологические исследования — это радиоуглеродное датирование, аргон-аргоновое, уран-ториевое датирование, определение возраста по наземным космогенным нуклидам и люминесцентное датирование. Собственно, первые, наиболее активно применяющиеся в настоящее время приложения, — это радиоуглеродное датирование, и принцип его основан на том, что мы измеряем соотношение радиогенного изотопа C14 к стабильному изотопу углерода C12. А этот радиогенный изотоп формируется в атмосфере в результате взаимодействия агрессивного такого высокоэнергетического космического излучения, которое бомбардирует поверхность Земли и атмосферу различными тяжелыми элементами, и происходит их взаимодействие с атомами азота. Образуется 14-тый изотоп углерода, который является нестабильным, у него есть определенный период полураспада, и при его формировании формируется такое радиогенное равновесие в системе "атмосфера, биосфера и океан". Происходит накопление живыми организмами этого изотопа из атмосферы, и таким образом они концентрируют его в своем скелетном материале либо просто в органике, и в момент гибели организма происходит запуск абсолютных часов. Соответственно, радиоуглеродное датирование определяет момент гибели организма, когда происходит закрытие изотопной системы и прекращается изотопный обмен углерода с окружающей средой, с атмосферой, прекращает поступать в организм радиогенный 14-тый изотоп углерода. Начинается его ядерный распад, формируются дочерние радионуклиды, и, посчитав соотношение C14 к C12, мы можем определить, собственно, как давно погиб тот или иной организм. И здесь важно учитывать возрастной диапазон радиоуглеродного датирования, который напрямую связан с точностью измерения количества этого 14-того изотопа углерода — его достаточно мало, и он распадается постоянно. Соответственно, важно посчитать его точное содержание в вашем образце. Для этого применяются два разных метода. Первое это сцинтилляционный газовый метод, классический так называемый, когда мы растворяем органическое вещество в различных химических реагентах. Дальше концентрируем его и считаем количество распадов, просто используя сцинтиллятор. Здесь требуются достаточно большие навески и высока вероятность собственно перемешивания материала при его отборе. Второй метод — это более совершенный и более современный, когда применяются мощные такие ускорительные масс-спектрометры, которые выполняют разгон атомов в приборе, и, в зависимости от их изотопного числа, мы можем выполнять очень точно соотношение и измерять соотношение этих изотопов в образце. Здесь требуется достаточно небольшие навески, и точность метода фантастическая — это буквально доли процента. Важно понимать, что при радиоуглеродном датировании мы имеем две разные цифры — собственно радиоуглеродную дату и калиброванную дату. То есть радиоуглеродное датирование требует выполнения калибровки, и там есть свои причины для этого. Но при анализе результатов лаборатории вам всегда предоставят две эти цифры, и вы должны понимать, что мы используем калиброванную дату, которая в календарных годах. И то же самое нужно учитывать при анализе литературы, потому что часто в советской литературе указываются только радиоуглеродные возраста. Материал, с которым мы выполняем работу, это любое вещество, содержащее органику, древнюю органику. Это может быть либо торф, древесный уголь, растительные всякие остатки, камыш, куски листьев, костный материал, различные органические вещества, содержащиеся в почве. Ну и собственно сама древесина древняя. В зависимости от содержания углерода в ней будет требоваться разная навеска для разных методов измерения. Есть стандартные таблицы, с которыми можно ознакомиться и выполнять отбор образцов в поле. Соответственно, у радиоуглеродного датирования, в связи с его фундаментальными принципами, выделяются две главные проблемы, которые нужно учитывать при работе с этим методом. Первая касается собственно возрастных диапазонов, в которых мы работаем: это с сотни лет до, максимум, 50000-60000 лет, хотя самые прогрессивные лаборатории позволяют получать оценки возраста до 70000 лет. Но это всегда требует дополнительного обоснования, дополнительного исследования. В целом, основной проблемой этого метода заключается высокая вероятность загрязнения вашего образца, которую нужно обязательно учитывать при отборе и транспортировке материала. Нельзя допускать контакт вашего образца с современной органикой, потому что произойдет его омоложение, и особенно это актуально для более древних образцов. Даже жир с поверхности пальцев человека, эти микрограммы очень существенно могут омолодить вашу датировку и, соответственно, неправильно определить момент того или иного события. Метод достаточно стандартный, все эти измерения многократно апробированы, доказаны, соответственно, выполняется международная сертификация лабораторий. Их очень много. В России сейчас семь действующих радиоуглеродных лабораторий. Все они работают с классическим сцинтилляционным методом, хотя в последние годы в Новосибирске появился первый в России ускорительный масс-спектрометр, который позволяет уже выполнять датирование методом AMS с высокой точностью. При работе с разными лабораториями в основном выполняются коммерческие исследования и публикуются результаты уже в совместных публикациях. Есть главный в мире журнал, который контролирует радиоуглеродное датирование, называется "Radiocarbon", где публикуются результаты сравнительного датирования между лабораториями и, так сказать, определяются их допуски и возможности. На сегодня это все касательно радиоуглеродного датирования. А в следующий раз мы поговорим об уран-ториевых рядах и аргон-аргоновом датировании и их применении в археологии и палеогеографии.
