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制備氣相色譜助力古代陶器精準(zhǔn)測(cè)年

2020-04-10 10:54:41來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：陶器閱讀量：3780

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】在考古學(xué)中，陶器有著重要的地位。作為人類歷史上早制作使用的工具之一，陶器在新石器時(shí)代就已經(jīng)成為古人類的日常生活用品，與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。陶器的形制和紋飾往往是研究史前文化與古人類生活方式重要的資料。而陶器不會(huì)腐壞或擠壓變形等特點(diǎn)也讓陶器成為考古發(fā)掘中數(shù)量多的人工遺物類別。

　　對(duì)于還未出現(xiàn)文字的文化，陶器是確定年代的必需品。利用陶器進(jìn)行年代測(cè)定一般使用的是熱釋光測(cè)年法，而我們熟知的放射性碳測(cè)年法則因?yàn)樘掌骰静粫?huì)與大氣進(jìn)行碳交換，所以很難對(duì)陶器進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)年。然而陶器一般用于烹飪食物，因此經(jīng)?？梢栽谔掌髦邪l(fā)現(xiàn)保留下來(lái)的食物殘?jiān)?。通過(guò)這些殘?jiān)瑯涌梢岳梅派湫蕴紲y(cè)年法對(duì)陶器進(jìn)行測(cè)年。

　　基于這一思路，英國(guó)布里斯托大學(xué)的研究者在《自然》上發(fā)表了一邊論文，展示了一種通過(guò)陶器中脂肪酸形式的食物殘?jiān)M(jìn)行放射性碳測(cè)年的新方法。研究人員首先利用制備氣相色譜技術(shù)從陶器中提取出了棕櫚酸和硬脂酸。我們通常接觸到的色譜技術(shù)都是用于樣品成分的分析，然而色譜技術(shù)產(chǎn)生的目的就是為了分離制備化合物。制備型色譜技術(shù)與分析型色譜技術(shù)的區(qū)別在于分離得到的化合物會(huì)被收集到各個(gè)容器中進(jìn)一步處理。而制備氣相色譜與制備液相色譜相比，更適合揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物的分離制備。

　　提取出脂質(zhì)之后，研究人員用加速器質(zhì)譜法進(jìn)行放射性碳測(cè)年。傳統(tǒng)的放射性碳測(cè)年法是測(cè)量樣品中碳14在衰變時(shí)釋放的β粒子的個(gè)數(shù)確定樣品的年代，而加速器質(zhì)譜(AMS)通過(guò)加速器技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)的結(jié)合可以直接測(cè)定碳14的原子個(gè)數(shù)。利用加速器質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行放射性碳測(cè)年不僅速度快，將分析時(shí)間從十幾個(gè)小時(shí)縮短到半小時(shí)，需要的樣品量也很少，只需要幾毫克甚至幾十微克，將取樣對(duì)測(cè)年對(duì)象的損傷降到小。而且加速器質(zhì)譜技術(shù)的精度很高，碳14含量測(cè)量誤差在3‰以內(nèi)，年代誤差僅為幾十年甚至十幾年。

　　研究所使用的乳制品和動(dòng)物脂肪樣品來(lái)自英國(guó)、法國(guó)、歐洲中部、安納托利亞和撒哈拉非洲考古遺址出土的新石器時(shí)代陶器。通過(guò)加速質(zhì)譜法測(cè)定樣品的年代之后，研究者將結(jié)果與這些容器之前已經(jīng)確定的年代進(jìn)行了對(duì)比，確定了這一新方法的可行性。研究者指出，對(duì)殘留脂肪進(jìn)行測(cè)年的新方法可用于一項(xiàng)倫敦發(fā)掘的新石器時(shí)代陶器的分析中，在沒(méi)有其他可測(cè)年資料的情況下提供年代學(xué)的研究方法。

　　雖然對(duì)于低溫陶器的測(cè)年，熱釋光測(cè)年法的準(zhǔn)確度很高，也沒(méi)有明顯的缺陷，目前作為主要的低溫陶器測(cè)年方式的地位并不會(huì)改變，但這并不意味著研究新的測(cè)年方法就沒(méi)有意義。不同的分析方法擁有不同的優(yōu)勢(shì)，實(shí)際檢測(cè)遇到的情況往往比較復(fù)雜，有多種可供選擇的分析手段才能夠獲得較理想的分析檢測(cè)結(jié)果。

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