文档介绍：磁化率作为一种年代-深度-气候相对定年技术在比利时晚更新世Scladina洞穴内的沉积物中的应用
Brooks B. Ellwooda,*, Francis B. Harroldb, Stephen L. Benoista, Paul Thackera, Marcel Ottec, Dominique Bonjeand, Gary J. Longe, Ahmed M. Shahine, Raphae¨l P. Hermannf, Fernande Grandjeanf
aDepartment of Geology and Geophysics, Louisiana State University, E235 Howe-Russell plex, Baton Rouge, LA 70803, USA
bCollege of Natural and Social Sciences, University of Nebraska at Kearney, Kearney, NE 68849, USA
cUniversite´ de Lie`ge, Service de Pre´histoire, 7 Place du XX Aouˆt, A1, B-4000, Lie`ge,Belgium
dArche´ologie Andennaise Asbl, 339d Rue Fond des Vaux, B-5300 Sclayn, Belgium
eDepartment of Chemistry, University of Missouri-Rolla, Rolla, MO 65409-0010, USA
fInstitut de Physique, B5, Universite´ de Lie`ge, B-4000 Sart-Tilman, Belgium
摘要:在这篇文章中我们证实了来自比利时Scladina洞的磁化率数据提供了一种与海洋氧同位素记录相互关联的年代-深度-气候关系并且为取自很多考古场所的沉积物提供了一种高精度相对定年方法。这一方法将帮***古学家解决他们所面临的一个严重问题,也就是得到还算精确的大约处在40000到400000时期的绝对年龄。问题在于在这一时期范围内的适用于大多数材料的定年方法常遭受有效位误差影响。相对定年方法,像磁长期变化或稳定同位素方法为提高定年精度提供了可能,但是两种方法遇到的问题是要想在很多地点大范围应用是不可能的。不过,对于大多数考古洞穴,洞穴沉积物的磁化率测量为评价洞内各种关系和古气候提供了可能性。在保护洞穴环境方面是可能的,因为洞穴沉积物的磁化率是由洞穴外部气候过程作用所引起的,这直接导致了最终沉积在洞内的沉积物磁性的变化。一但沉积,这些物质通常保存下来并且它们的地层情况提供了一种可被鉴别的时间-深度-气候信号。磁化率可以和诸如沉积物学、孢粉学一道作为一种独立的方法来确定相对年龄,洞内各种参数的相互关系以及在不同的地点寻找古气候变化的证据。年代-深度-气候关系已经被用来推断出从什么洞取回的尼安德特人遗骨的年龄为90000±7000年,Scladina洞是比利时一个重要的中旧石器时代考古场所。
我们已经在从欧洲和美国的具有良好记录的更新世和全新世考古地点取回的沉积样品应用了磁化率测量(.[6-11])。在施用到洞穴上的时候,MS相对定年方法利用可得到的来自考古水平的独立同位素和文化年代。这个方法基于成土作用产生了磁性颗粒这样的事实,并且地区性的,长期的气候周期循环(数百数千年)控制成土变化程度那么于是磁性物质便产生了。随后这些物质被侵蚀并在洞穴内沉积下来,形成地层并最终为MS测量提供了样品。
由于许多洞穴很好的进行了14C定年,这使得评价以经验为主的沉积年代超过45000年的沉积物成为可能。这些年代很容易成为定年这项工作的一部分。我们应用可利用的来自不同地点的14C年龄及图表对比方法为欧洲南部利用MS数据开发了综合参考部分(CRS),而且我们证明CRS很好的符合独立的气候指标。,指示平均循环时间长度大约是2600年,这与由Mitchell总结和O,Brien et al.[26]展示的冰核心以及Ellwood et al.[10,28]研究的阿尔巴尼亚Konispal Cave和葡萄牙的Caldeira˜o Cave相一致。在欧洲大量的独立洞穴中MS相互联系仅有的可能是成土作用产生的铁缓慢的、有规律的流入到这些洞穴中,于是产生了所看到的时间-深度-气候关系。
那些年代老于45000年的洞穴定年会很困难,因为铀系法,热释光法,电子自旋共振法及其他定年方法应用到这些沉积物上时其精度是