文博简答|现代科学技术在考古上的应用（一）

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简述现代科学技术在考古上的应用

现代科学技术正在逐渐应用到考古研究全部过程的各个方面。遗址的勘察、出土文物的保养和修复、遗迹的保护，都需要应用物理学和化学的各种专门技术。更重要的是古代遗迹、遗物包含了许多古代社会的信息，单凭考古工作者的直观观察和传统技术还不足以充分了解，而应用现代科学技术手段对古物的成分、原料及其来源、制造工艺、年代等进行考察、测定和分析，则会取得很多可靠的研究成果。现代科学技术还可以扩展研究的领域，例如可利用系统理论和控制论来对古代人类的活动及环境的演变进行模拟研究。而计算机技术的应用，则可对大量的考古信息进行贮存、分析和运算，大大加速了研究的进程。19 世纪末 20 世纪初，在考古发掘中采用了严密的地层学方法之后，考古学才渐趋成熟。20 世纪50 年代以来，应用自然科学方法解决考古问题取得了很大进展，考古学进入了技术革新时期。放射性碳素断代方法应用于考古学之后，史前年代学才建立在有绝对年代作依据的可靠基础之上，这被认为是史前考古学上的一场革命。考古学上应用的现代科学技术种类繁多，牵涉到数学、物理、化学、生物、地质等各个学科，内容广泛，技术专门。

一、年代测定技术

1、古地磁断代

包括考古地磁断代和地层沉积磁性断代。前者是利用某些古物的热剩磁性进行断代的技术，用于新石器时代以来的窑、炉、灶、砖、瓦、陶瓷的年代测定。后者是利用地层沉积磁性随地磁极性倒转而倒转的现象进行地层断代的技术，多用于古人类遗址的断代。

2、放射性碳素断代

利用死亡生物体中碳－14 不断衰变的原理进行断代的技术。它是考古上应用最广泛的一种测定年代的方法。1949 年开始实际用于考古年代测定，一般适用的范围在 5 万年以内。美国芝加哥大学 W.F.利比（1908～1980）教授是本方法的奠基人。这个方法的一个基本假定是大气中碳-14 浓度自古以来保持不变。现在根据树木年代学和碳－14 年代对比的结果，确知大气中的碳-14 浓度实际上是有起伏的。因而碳－14 年代与真实年代存在差距。年代越早偏差越大。因此碳－14 年代必须经与树轮年代（见树木年轮断代）对比校正，才接近于真实年代。

3、热释光断代

利用绝缘结晶固体的热释光现象来进行断代的技术，绝缘结晶固体受到放射性照射发生电离，形成电子和空穴，被晶格缺陷或陷阱所捕获，因此贮存起一部分辐射并长期保持下去。当加热时电子和空穴可从陷阱中释放出来，重新复合，并以光的形式释放出贮存的能量。这便是热释光现象。适用于陶器及其他火烧粘土样品。测定年代的范围可达数十万年。

4、树木年轮断代

利用树木年轮的生成规律来进行断代的技术，这种方法原则上比较简单，实际上很不容易做到。首先，并不是各地所有的树木都能很好地反映出气候的变化，形成理想的特征年轮谱。其次，不容易找全各个时期的木头，建立不间断的年轮序列。因此只能在气候季节变化明显的地区，选择适当的长寿命树种，才能建立起年代连续比较长远的主年轮序列。它是现阶段最精确的断代方法，还可用于校正碳-14年代。科学的树轮年代学是 20 世纪初由 A.E.道格拉斯研究建立起来的。

5、铀系法断代

利用铀系、钍系子体放射性在样品中的不平衡性测定年代的技术的总称。它是建立第四纪年代学和对旧石器时代古人类遗址进行断代的有效手段之一。铀系法取样只需几十克碳酸盐或几克动物牙齿或骨化石，样品容易获得。

6、骨化石含氟量断代

利用骨化石中的含氟量来估计相对年代的断代技术。地下水中的氟进入埋在地下的骨头中，会使骨头中的无机磷化合物──羟基磷灰石变为氟磷灰石。由于这一过程是不可逆的，因此骨头中的氟含量愈高，表示埋在地下的时间愈长。又由于吸附地下水中的铀，骨头中的含铀量逐渐增加；因蛋白质逐渐分解消失，骨头中的含氮量不断减少。因此，往往可同时用 3 种方法进行检验以作比较。实际上地下的环境条件各地是不一样的，这种化学变化的速度不可能完全一样，所以不能作绝对断代，但可以区别同一地点地下骨化石的时代早晚。曾用此方法鉴定一度被认为是早期原始人类的英国皮尔当人化石，结果证明是伪造的。

注意：答案整理自书籍，非标准答案，仅供参考

考查院校：2019 四川大学

本文参考

《中国大百科全书 考古学》

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