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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。而陶器不會腐壞或擠壓變形等特點也讓陶器成為考古發(fā)掘中數(shù)量多的人工遺物類別。
對于還未出現(xiàn)文字的文化，陶器是確定年代的必需品。利用陶器進(jìn)行年代測定一般使用的是熱釋光測年法，而我們熟知的放射性碳測年法則因為陶器基本不會與大氣進(jìn)行碳交換，所以很難對陶器進(jìn)行準(zhǔn)確測年。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)保留下來的食物殘渣。通過這些殘渣同樣可以利用放射性碳測年法對陶器進(jìn)行測年。
基于這一思路，英國布里斯托大學(xué)的研究者在《自然》上發(fā)表了一邊論文，展示了一種通過陶器中脂肪酸形式的食物殘渣進(jìn)行放射性碳測年的新方法。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被收集到各個容器中進(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)行放射性碳測年。傳統(tǒng)的放射性碳測年法是測量樣品中碳14在衰變時釋放的β粒子的個數(shù)確定樣品的年代，而加速器質(zhì)譜(AMS)通過加速器技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)的結(jié)合可以直接測定碳14的原子個數(shù)。利用加速器質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行放射性碳測年不僅速度快，將分析時間從十幾個小時縮短到半小時，需要的樣品量也很少，只需要幾毫克甚至幾十微克，將取樣對測年對象的損傷降到小。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物脂肪樣品來自英國、法國、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代陶器。通過加速質(zhì)譜法測定樣品的年代之后，研究者將結(jié)果與這些容器之前已經(jīng)確定的年代進(jìn)行了對比，確定了這一新方法的可行性。研究者指出，對殘留脂肪進(jìn)行測年的新方法可用于一項倫敦發(fā)掘的新石器時代陶器的分析中，在沒有其他可測年資料的情況下提供年代學(xué)的研究方法。
雖然對于低溫陶器的測年，熱釋光測年法的準(zhǔn)確度很高，也沒有明顯的缺陷，目前作為主要的低溫陶器測年方式的地位并不會改變，但這并不意味著研究新的測年方法就沒有意義。不同的分析方法擁有不同的優(yōu)勢，實際檢測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結(jié)果。
編輯點評：在考古和文物保護(hù)、研究中，對文物進(jìn)行年代測試是極為重要的一步。簡單來說，只有大致清楚了文物生產(chǎn)年代，才能對其材質(zhì)、作用、文化意義等進(jìn)行進(jìn)一步分析，同時也更加有利于我們對其進(jìn)行有針對性的保護(hù)。新測年法的出現(xiàn)，有利于我們根據(jù)實際情況選擇更加合適的測年發(fā)，也有利于我們對以得出的年代進(jìn)行驗證。
(原標(biāo)題：制備氣相色譜 助力古代陶器精準(zhǔn)測年)
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