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簡述現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在考古上的應(yīng)用

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)正在逐漸應(yīng)用到考古研究全部過程的各個方面。遺址的勘察、出土文物的保養(yǎng)和修復(fù)、遺跡的保護，都需要應(yīng)用物理學(xué)和化學(xué)的各種專門技術(shù)。更重要的是古代遺跡、遺物包含了許多古代社會的信息，單憑考古工作者的直觀觀察和傳統(tǒng)技術(shù)還不足以充分了解，而應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段對古物的成分、原料及其來源、制造工藝、年代等進行考察、測定和分析，則會取得很多可靠的研究成果?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)還可以擴展研究的領(lǐng)域，例如可利用系統(tǒng)理論和控制論來對古代人類的活動及環(huán)境的演變進行模擬研究。而計算機技術(shù)的應(yīng)用，則可對大量的考古信息進行貯存、分析和運算，大大加速了研究的進程。19 世紀末 20 世紀初，在考古發(fā)掘中采用了嚴密的地層學(xué)方法之后，考古學(xué)才漸趨成熟。20 世紀50 年代以來，應(yīng)用自然科學(xué)方法解決考古問題取得了很大進展，考古學(xué)進入了技術(shù)革新時期。放射性碳素斷代方法應(yīng)用于考古學(xué)之后，史前年代學(xué)才建立在有絕對年代作依據(jù)的可靠基礎(chǔ)之上，這被認為是史前考古學(xué)上的一場革命?？脊艑W(xué)上應(yīng)用的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)種類繁多，牽涉到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)等各個學(xué)科，內(nèi)容廣泛，技術(shù)專門。

一、年代測定技術(shù)

1、古地磁斷代

包括考古地磁斷代和地層沉積磁性斷代。前者是利用某些古物的熱剩磁性進行斷代的技術(shù)，用于新石器時代以來的窯、爐、灶、磚、瓦、陶瓷的年代測定。后者是利用地層沉積磁性隨地磁極性倒轉(zhuǎn)而倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象進行地層斷代的技術(shù)，多用于古人類遺址的斷代。

2、放射性碳素斷代

利用死亡生物體中碳－14 不斷衰變的原理進行斷代的技術(shù)。它是考古上應(yīng)用最廣泛的一種測定年代的方法。1949 年開始實際用于考古年代測定，一般適用的范圍在 5 萬年以內(nèi)。美國芝加哥大學(xué) W.F.利比（1908～1980）教授是本方法的奠基人。這個方法的一個基本假定是大氣中碳-14 濃度自古以來保持不變?，F(xiàn)在根據(jù)樹木年代學(xué)和碳－14 年代對比的結(jié)果，確知大氣中的碳-14 濃度實際上是有起伏的。因而碳－14 年代與真實年代存在差距。年代越早偏差越大。因此碳－14 年代必須經(jīng)與樹輪年代（見樹木年輪斷代）對比校正，才接近于真實年代。

3、熱釋光斷代

利用絕緣結(jié)晶固體的熱釋光現(xiàn)象來進行斷代的技術(shù)，絕緣結(jié)晶固體受到放射性照射發(fā)生電離，形成電子和空穴，被晶格缺陷或陷阱所捕獲，因此貯存起一部分輻射并長期保持下去。當加熱時電子和空穴可從陷阱中釋放出來，重新復(fù)合，并以光的形式釋放出貯存的能量。這便是熱釋光現(xiàn)象。適用于陶器及其他火燒粘土樣品。測定年代的范圍可達數(shù)十萬年。

4、樹木年輪斷代

利用樹木年輪的生成規(guī)律來進行斷代的技術(shù)，這種方法原則上比較簡單，實際上很不容易做到。首先，并不是各地所有的樹木都能很好地反映出氣候的變化，形成理想的特征年輪譜。其次，不容易找全各個時期的木頭，建立不間斷的年輪序列。因此只能在氣候季節(jié)變化明顯的地區(qū)，選擇適當?shù)拈L壽命樹種，才能建立起年代連續(xù)比較長遠的主年輪序列。它是現(xiàn)階段最精確的斷代方法，還可用于校正碳-14年代?？茖W(xué)的樹輪年代學(xué)是 20 世紀初由 A.E.道格拉斯研究建立起來的。

5、鈾系法斷代

利用鈾系、釷系子體放射性在樣品中的不平衡性測定年代的技術(shù)的總稱。它是建立第四紀年代學(xué)和對舊石器時代古人類遺址進行斷代的有效手段之一。鈾系法取樣只需幾十克碳酸鹽或幾克動物牙齒或骨化石，樣品容易獲得。

6、骨化石含氟量斷代

利用骨化石中的含氟量來估計相對年代的斷代技術(shù)。地下水中的氟進入埋在地下的骨頭中，會使骨頭中的無機磷化合物──羥基磷灰石變?yōu)榉谆沂?。由于這一過程是不可逆的，因此骨頭中的氟含量愈高，表示埋在地下的時間愈長。又由于吸附地下水中的鈾，骨頭中的含鈾量逐漸增加；因蛋白質(zhì)逐漸分解消失，骨頭中的含氮量不斷減少。因此，往往可同時用 3 種方法進行檢驗以作比較。實際上地下的環(huán)境條件各地是不一樣的，這種化學(xué)變化的速度不可能完全一樣，所以不能作絕對斷代，但可以區(qū)別同一地點地下骨化石的時代早晚。曾用此方法鑒定一度被認為是早期原始人類的英國皮爾當人化石，結(jié)果證明是偽造的。

注意：答案整理自書籍，非標準答案，僅供參考

考查院校：2019 四川大學(xué)

本文參考

《中國大百科全書 考古學(xué)》

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