[МУЗЫКА] [МУЗЫКА] Сегодня мы поговорим с вами о люминесцентном датировании. Это особая большая группа методов, которая применяется очень широко в настоящее время в археологических и палеогеографических исследованиях, и разрабатываются все новые и новые методики, которые позволяют определять совершенно разные и разрабатываются все новые и новые методики которые позволяют определять совершенно разные моменты использовать в различных контекстах это направление. Собственно, основа его заключается в том, что в зернах различных минералов, в их кристаллической решетке формируются разные нарушения, такие ошибки, куда могут попадать электроны. Электроны попадают в эти ловушки в таком квантовом мире, они там задерживаются, не могут больше высвобождаться, и таким образом накапливаются, накапливаются внутри в этих ловушках — до того момента, пока зерно не испытает воздействия солнечного света либо высокой температурой. Таким образом, у вас есть дозиметр (это кварц или полевой шпат, наиболее активно использующиеся в люминисцентном датировании) и у вас есть событие, которое обнуляет ваш сигнал, то есть момент воздействия солнечного света. Эти методы начали разрабатываться в начале прошлого и середине прошлого века, когда потребовалось найти какой-то дозиметр для того, чтобы определять радиоактивное загрязнение окружающей среды. Выполняли целый ряд экспериментов с этим. А в шестидесятые годы впервые начали использовать люминесцентный сигнал для определения возраста керамики. Постепенно все больше и больше это направление находило место в биохронологических исследованиях. В 70-е годы впервые значит в Академии наук СССР был применен подход для определения возраста геологических тел. К началу 90-х в мире уже существовало более 40 люминесцентных лабораторий. Большой прорыв произошел в начале 90-х, когда был разработан SAR-протокол, который позволяет очень точно выполнять измерения количества энергии, которая накопилась в зернах кристаллической решетки кварца и полевого шпата. В настоящее время метод достаточно широко апробирован и применяется в десятках лаборатории по всему миру. Момент датирования (то есть момент, который мы определяем люминесценцией) это последнее воздействие солнечного света на ваш образец. Система здесь работает так. Нужно представить зерна кварца и полевого шпата в каких-то отложениях. Все их ловушки заполнены в этот момент. Происходит их размыв, или под действием эрозии они оказываются в текущих водах либо в атмосферном потоке. На них начинает воздействовать солнце. Постепенно все электроны, которые накопились у вас в этих зернах, высвобождаются оттуда, получив потенциальную энергию, и сигнал обнуляется, зерно становится полностью свободным от любой энергии. Происходит осадка накопления, значит, это зерно попало на пойму или дно озера. Перекрывается другими отложениями, больше нет воздействия солнечного света, и потихонечку начинает накапливаться сигнал. Энергия то есть. А эта энергия поступает в зерна за счет радиоактивного распада содержащихся в окружающей среде изотопов урана, тория и калия, которые постоянно привносят в нашу систему свободную энергию в виде электронов, фотонов и так далее. С определенной скоростью эта энергия накапливается в ваших зернах, и мы, отобрав образец, измерив их люминисцентные свойства (то есть, воздействовав на зерно пучком света) можем определить количество накопленной энергии. Это первая часть анализа. Вторая часть датирования заключается в определении количества радиоактивных изотопов калия, урана и тория, которые говорят нам о той скорости, с какой заряд накапливается в нашей системе. Материал, с которым мы выполняем работу это, как я уже сказал, кварц и полевой шпат — наиболее распространенные на Земле минералы. Соответственно, у этого метода нет привязки к материалу, потому что везде на Земле есть определенное количество зерен кварца и полевого шпата, и вы сможете по любым отложениям в принципе получить датировку. Важно учитывать при стратегии, собственно, стратегии выполнения геохронологических исследований люминесцентным методом и отборе образцов очень важный параметр — ни в коем случае нельзя допускать воздействия на ваш образец солнечного либо искусственного, никакого света, и его нагрева. Потому что это обнулит сигнал в ваших зернах, в ваших образцах, и вы получите омоложенную датировку. Важной проблемой, которую нужно обязательно учитывать при работе с образцами, с анализом результатов люминесцентного датирования, является неполное обнуление сигнала. Для того, чтобы зерна кварца полностью потеряли весь накопленный сигнал в предыдущей цикл, необходимо 10-50, 100 секунд в хороший солнечный день. Полевой шпат — для того, чтобы он полностью обнулился, у него большая емкость, ему потребуется несколько суток. И не всегда бывают такие условия, когда у нас в речном потоке эти зерна в виду высокой мутности его большого содержания органики, либо наличия железистых пленок на ваших зернах, они могут не полностью обнулиться, испытать осадконакопление, имея уже более древний сигнал в себе. Таким образом вы получите удревненную оценку возраста. Этот показатель не учитывается, есть целый ряд методик, которые позволяют оценивать его, но в настоящее время из-за того, что в мире достаточно много лабораторий и стоимость датирования снизилась очень существенно, рекомендуется выполнять серии датировок, от 10 до 20, в зависимости от вашего разреза, и это позволяет не только увеличивать точность дозирования, но и оценивать такие важные параметры, как наличие иррозионных границ либо этапов неполноты геологической летописи, рассчитывать скорость осадконакопления и так далее, и так далее. Другое приложение, которое есть в люминесцентном датировании. Первое это собственно, определение возраста отложений, но мы еще можем определить момент последнего нагрева. Здесь используется керамика, то есть получается датировка обжига. Активно применяется в изучении бронзового века. В СССР активно применялся более старый, более ранний вариант этого метода, который называется термолюминесцентное датирование. У него был целый ряд проблем, потому что работа выполняется с нестабильными ловушками. В 90-е годы был разработан новый вариант метода, который называется оптически стимулированная люминесценция (ОСЛ). Здесь удалось решить целый ряд методических проблем. Я очень коротко пройдусь по основным типам отложений, которые можно датировать, используя ОСЛ. Это могут быть эоловые барханные пески, и здесь очень высокая точность, высокая надежность датирования, потому что в процессе атмосферного переноса песка практически всегда происходит полная засветка зерен, и можно получать достаточно древние датировки до сотен тысяч лет. То же самое касается лессовых и лессовидных отложений, потому что они испытывают длительное воздействие солнечного света. Здесь достаточно высокая радиоактивность у них обычно, поэтому предел датирование определяется где-то 50-70 тысяч лет. Флювиальные отложения дают хорошие результаты, особенно если это большие реки с длинным переносом материала, когда есть возможность его полного обнуления, и обычно это перемытые пески, там мало радиоактивных элементов. То есть их активность низкая, и датировки можно получать до нескольких сотен тысяч лет. Даже полмиллиона, 700 000 лет — сейчас известны такие результаты. Для малых рек есть целый ряд проблем, потому что там, как вы понимаете, недостаточно длительный происходит перенос. С донными отложениями нет проблемы обнуления, но у них высокая радиоактивность зачастую бывает, что понижает предел вашего датирования. В целом, если говорить о пределах датирования, он зависит от материала, с которым вы работаете, и содержания радиоизотопов, которое мы можем определить в лаборатории. Соответственно, по кварцу датировка может быть получена от десятков лет. Известные примеры, когда датированные современные береговые валы на пляжах, и они давали 10-20 лет, и это достаточно точная оценка была, до нескольких сотен тысяч лет. В то время как по полевым шпатам был сдвинут предел датирования до 500 000- 700 000 лет, и постоянно ведутся работы, задача которых увеличить возрастной диапазон люминесцентного датирования. Он нашёл очень широкое применение. В последние годы разработан такой подход, который называется датирование скальных поверхностей. Как выяснилось, свет проникает и внутри скалы тоже, и можно определить длительность нахождения этого валуна или вашей стенки породы на солнечном свете. Важный момент, что это не стандартная методика. Есть целый ряд протоколов, и каждая лаборатории выполняет исследования по своей системе. Соответственно, нужно это обязательно учитывать, Выполняются специальные измерения именно под ваши образцы. Постоянно идет общение с заказчиком, с археологом, поэтому это нестандартные работы, обязательно нужно давать целый список дополнительной информации, который будет учтен специалистом при выполнении датирования. В России сейчас есть три люминесцентные лаборатории — в Новосибирске, Москве и Санкт-Петербурге. Средняя стоимость одной датировки составляет от 200 до 700 евро, в зависимости от авторитетности лаборатории, которая выполняет эти работы. Это все касательными люминесценции. В следующий раз мы обсудим последний из методов абсолютного датирования — наземные космогенные нуклиды.
