Estratigrafía y Seriación de Datación Arqueológica

Los arqueólogos usan muchas técnicas diferentes para determinar la edad de un artefacto, sitio o parte de un sitio en particular. Dos categorías amplias de datación o técnicas cronométricas que utilizan los arqueólogos se denominan datación relativa y absoluta..

• Citas relativas determina la edad de los artefactos o el sitio, ya sea mayor o menor o la misma edad que otros, pero no produce fechas precisas.
• Citas absolutas, Los métodos que producen fechas cronológicas específicas para objetos y ocupaciones no estuvieron disponibles para la arqueología hasta bien entrado el siglo XX..

La estratigrafía y la ley de superposición

La estratigrafía es el método de datación relativo más antiguo que los arqueólogos usan para fechar cosas. La estratigrafía se basa en la ley de superposición: como un pastel de capas, las capas más bajas deben haberse formado primero.

En otras palabras, los artefactos encontrados en las capas superiores de un sitio se habrán depositado más recientemente que los encontrados en las capas inferiores. La datación cruzada de sitios, comparando estratos geológicos en un sitio con otro lugar y extrapolando las edades relativas de esa manera, sigue siendo una estrategia importante de datación utilizada hoy en día, principalmente cuando los sitios son demasiado viejos para que las fechas absolutas tengan mucho significado.

El erudito más asociado con las reglas de estratigrafía (o ley de superposición) es probablemente el geólogo Charles Lyell. La base para la estratigrafía parece bastante intuitiva hoy, pero sus aplicaciones fueron nada menos que devastadoras para la teoría arqueológica. Por ejemplo, JJA Worsaae usó esta ley para probar el Sistema de las Tres Edades.

Seriación

La seriación, por otro lado, fue un golpe de genio. Utilizado por primera vez, y probablemente inventado por el arqueólogo Sir William Flinders-Petrie en 1899, la seriación (o datación secuencial) se basa en la idea de que los artefactos cambian con el tiempo. Al igual que las aletas traseras de un Cadillac, los estilos y características de los artefactos cambian con el tiempo, se ponen de moda y luego se desvanecen en popularidad..

En general, la seriación se manipula gráficamente. El resultado gráfico estándar de la seriación es una serie de "curvas de acorazado", que son barras horizontales que representan porcentajes trazados en un eje vertical. El trazado de varias curvas puede permitir al arqueólogo desarrollar una cronología relativa para un sitio completo o un grupo de sitios.

Para obtener información detallada sobre cómo funciona la seriación, consulte Seriación: una descripción paso a paso. Se cree que la seriación es la primera aplicación de estadísticas en arqueología. Ciertamente no fue el último.

El estudio de seriación más famoso fue probablemente el estudio de Deetz y Dethlefsen Death's Head, Cherub, Urn and Willow, sobre estilos cambiantes en lápidas en los cementerios de Nueva Inglaterra. El método sigue siendo un estándar para los estudios de cementerios..

La datación absoluta, la capacidad de adjuntar una fecha cronológica específica a un objeto o colección de objetos, fue un gran avance para los arqueólogos. Hasta el siglo XX, con sus múltiples desarrollos, solo las fechas relativas se podían determinar con cierta confianza. Desde el cambio de siglo, se han descubierto varios métodos para medir el tiempo transcurrido..

Marcadores cronológicos

El primer y más simple método de datación absoluta es usar objetos con fechas inscritas en ellos, como monedas u objetos asociados con eventos o documentos históricos. Por ejemplo, dado que cada emperador romano tenía su propia cara estampada en monedas durante su reino, y las fechas de los reinos del emperador se conocen de los registros históricos, la fecha en que se acuñó una moneda puede discernirse identificando al emperador representado. Muchos de los primeros esfuerzos de la arqueología surgieron de documentos históricos, por ejemplo, Schliemann buscó la Troya de Homero, y Layard fue tras la Nínive Bíblica, y dentro del contexto de un sitio en particular, un objeto claramente asociado con el sitio y estampado con una fecha u otra pista de identificación fue perfectamente útil.

Pero ciertamente hay inconvenientes. Fuera del contexto de un solo sitio o sociedad, la fecha de una moneda es inútil. Y, fuera de ciertos períodos en nuestro pasado, simplemente no había objetos cronológicamente fechados, ni la profundidad y los detalles necesarios de la historia que ayudarían a fechar cronológicamente a las civilizaciones. Sin ellos, los arqueólogos estaban en la oscuridad en cuanto a la edad de varias sociedades. Hasta la invención de la dendrocronología..

Anillos de árbol y dendrocronología

El uso de datos de anillos de árboles para determinar fechas cronológicas, dendrocronología, fue desarrollado por primera vez en el suroeste de Estados Unidos por el astrónomo Andrew Ellicott Douglass. En 1901, Douglass comenzó a investigar el crecimiento de los anillos de los árboles como un indicador de los ciclos solares. Douglass creía que las erupciones solares afectaban el clima y, por lo tanto, la cantidad de crecimiento que un árbol podría ganar en un año determinado. Su investigación culminó con la prueba de que el ancho del anillo de los árboles varía con la precipitación anual. No solo eso, varía regionalmente, de modo que todos los árboles dentro de una especie y región específicas mostrarán el mismo crecimiento relativo durante los años húmedos y secos. Luego, cada árbol contiene un registro de lluvia para la duración de su vida, expresado en densidad, contenido de elementos traza, composición de isótopos estables y ancho de anillo de crecimiento intraanual.

Utilizando pinos locales, Douglass construyó un registro de 450 años de la variabilidad del anillo de los árboles. Clark Wissler, un antropólogo que investiga grupos de nativos americanos en el suroeste, reconoció el potencial de tal datación y trajo madera subfósil de Douglass de las ruinas de los pueblos..

Desafortunadamente, la madera de los pueblos no encajaba en el registro de Douglass, y en los siguientes 12 años, buscaron en vano un patrón de anillo de conexión, construyendo una segunda secuencia prehistórica de 585 años. En 1929, encontraron un registro carbonizado cerca de Show Low, Arizona, que conectaba los dos patrones. Ahora era posible asignar una fecha calendario a los sitios arqueológicos en el suroeste de Estados Unidos durante más de 1000 años..

Determinar las tasas de calendario utilizando la dendrocronología es una cuestión de hacer coincidir los patrones conocidos de anillos claros y oscuros con los registrados por Douglass y sus sucesores. La dendrocronología se ha extendido en el suroeste de los Estados Unidos hasta el 322 aC, al agregar muestras arqueológicas cada vez más antiguas al registro. Existen registros dendrocronológicos para Europa y el Egeo, y la Base de datos internacional de anillos de árboles tiene contribuciones de 21 países diferentes..

El principal inconveniente de la dendrocronología es su dependencia de la existencia de vegetación relativamente longeva con anillos de crecimiento anuales. En segundo lugar, la lluvia anual es un evento climático regional, por lo que las fechas de anillos de árboles para el suroeste no son útiles en otras regiones del mundo..

Ciertamente no es exagerado llamar a la invención de la datación por radiocarbono una revolución. Finalmente proporcionó la primera escala cronométrica común que podría aplicarse en todo el mundo. Inventado en los últimos años de la década de 1940 por Willard Libby y sus estudiantes y colegas James R. Arnold y Ernest C. Anderson, la datación por radiocarbono fue una consecuencia del Proyecto Manhattan, y se desarrolló en el Laboratorio Metalúrgico de la Universidad de Chicago..

Esencialmente, la datación por radiocarbono utiliza la cantidad de carbono 14 disponible en las criaturas vivientes como una medida. Todos los seres vivos mantienen un contenido de carbono 14 en equilibrio con el disponible en la atmósfera, hasta el momento de la muerte. Cuando un organismo muere, la cantidad de C14 disponible dentro de él comienza a decaer a una tasa de vida media de 5730 años; es decir, tarda 5730 años para que la mitad del C14 disponible en el organismo decaiga. Al comparar la cantidad de C14 en un organismo muerto con los niveles disponibles en la atmósfera, se obtiene una estimación de cuándo murió ese organismo. Entonces, por ejemplo, si un árbol se usó como soporte para una estructura, la fecha en que ese árbol dejó de vivir (es decir, cuando se cortó) se puede usar para fechar la fecha de construcción del edificio.

Los organismos que pueden usarse en la datación por radiocarbono incluyen carbón, madera, concha marina, hueso humano o animal, asta, turba; de hecho, la mayor parte de lo que contiene carbono durante su ciclo de vida puede usarse, suponiendo que se conserve en el registro arqueológico. El C14 más alejado que se puede usar es aproximadamente 10 vidas medias, o 57,000 años; Las fechas más recientes y relativamente confiables terminan en la Revolución Industrial, cuando la humanidad se ocupó de estropear las cantidades naturales de carbono en la atmósfera. Las limitaciones adicionales, como la prevalencia de la contaminación ambiental moderna, requieren que se tomen varias fechas (llamadas un conjunto) en diferentes muestras asociadas para permitir un rango de fechas estimadas. Consulte el artículo principal sobre Radiocarbon Dating para obtener información adicional..

Calibración: Ajuste para los meneos

Durante las décadas transcurridas desde que Libby y sus asociados crearon la técnica de datación por radiocarbono, los refinamientos y las calibraciones mejoraron la técnica y revelaron sus debilidades. La calibración de las fechas puede completarse mirando a través de los datos del anillo de árbol un anillo que muestre la misma cantidad de C14 que en una muestra particular, proporcionando así una fecha conocida para la muestra. Dichas investigaciones han identificado movimientos en la curva de datos, como al final del período Arcaico en los Estados Unidos, cuando el C14 atmosférico fluctuaba, agregando más complejidad a la calibración. Investigadores importantes en curvas de calibración incluyen a Paula Reimer y Gerry McCormac en el Centro CHRONO, Queen's University Belfast.

Una de las primeras modificaciones a la datación C14 se produjo en la primera década después del trabajo de Libby-Arnold-Anderson en Chicago. Una limitación del método original de datación C14 es que mide las emisiones radiactivas actuales; La datación por espectrometría de masas del acelerador cuenta los átomos, lo que permite tamaños de muestra hasta 1000 veces más pequeños que las muestras convencionales de C14.

Si bien ni la primera ni la última metodología de datación absoluta, las prácticas de datación C14 fueron claramente las más revolucionarias, y algunos dicen que ayudaron a iniciar un nuevo período científico en el campo de la arqueología.

Desde el descubrimiento de la datación por radiocarbono en 1949, la ciencia ha saltado al concepto de usar el comportamiento atómico para fechar objetos, y se creó una gran cantidad de nuevos métodos. Aquí hay breves descripciones de algunos de los muchos métodos nuevos: haga clic en los enlaces para obtener más.

Potasio-Argón

El método de datación de potasio-argón, como la datación por radiocarbono, se basa en la medición de las emisiones radiactivas. El método de potasio-argón data de materiales volcánicos y es útil para sitios que datan entre 50,000 y 2 mil millones de años atrás. Fue utilizado por primera vez en Olduvai Gorge. Una modificación reciente es la datación Argon-Argon, utilizada recientemente en Pompeya.

Citas de la pista de fisión

La datación por huellas de fisión fue desarrollada a mediados de la década de 1960 por tres físicos estadounidenses, quienes notaron que las huellas de daños del tamaño de un micrómetro se crean en minerales y vidrios que tienen cantidades mínimas de uranio. Estas pistas se acumulan a una tasa fija, y son buenas para fechas entre 20,000 y hace un par de billones de años. (Esta descripción es de la unidad de Geocronología de la Universidad de Rice.) La datación por huellas de fisión se utilizó en Zhoukoudian. Un tipo más sensible de datación de seguimiento de fisión se llama retroceso alfa.

Hidratación de obsidiana

La hidratación de obsidiana utiliza la tasa de crecimiento de la corteza en el vidrio volcánico para determinar las fechas; Después de una nueva fractura, una corteza que cubre la nueva rotura crece a un ritmo constante. Las limitaciones de citas son físicas; Se necesitan varios siglos para crear una corteza detectable, y las cortezas de más de 50 micras tienden a desmoronarse. El Laboratorio de Hidratación de Obsidiana de la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda, describe el método con cierto detalle. La hidratación de obsidiana se usa regularmente en sitios mesoamericanos, como Copán.

Datación por termoluminiscencia

La datación por termoluminiscencia (llamada TL) fue inventada alrededor de 1960 por los físicos, y se basa en el hecho de que los electrones en todos los minerales emiten luz (luminiscencia) después de calentarse. Es bueno desde hace aproximadamente 300 a aproximadamente 100,000 años, y es natural para fechar vasijas de cerámica. Las fechas TL han sido recientemente el centro de la controversia sobre la datación de la primera colonización humana de Australia. Existen varias otras formas de datación por luminiscencia.< as well, but they are not as frequently used to date as TL; see the luminescence dating page for additional information.

Arcaeo- y Paleo-magnetismo

Las técnicas de datación arqueomagnética y paleomagnética se basan en el hecho de que el campo magnético de la Tierra varía con el tiempo. Los bancos de datos originales fueron creados por geólogos interesados ​​en el movimiento de los polos planetarios, y los arqueólogos los utilizaron por primera vez durante la década de 1960. El Laboratorio de Arqueometría de Jeffrey Eighmy en el estado de Colorado proporciona detalles del método y su uso específico en el suroeste de Estados Unidos.

Relaciones de carbono oxidado

Este método es un procedimiento químico que utiliza una fórmula de sistemas dinámicos para establecer los efectos del contexto ambiental (teoría de sistemas) y fue desarrollado por Douglas Frink y el Equipo de Consultoría Arqueológica. OCR se ha utilizado recientemente para fechar la construcción de Watson Brake.

Citas de racemización

La datación por racemización es un proceso que utiliza la medición de la tasa de descomposición de los aminoácidos de la proteína de carbono para fechar el tejido orgánico que alguna vez vivió. Todos los organismos vivos tienen proteínas; La proteína está compuesta de aminoácidos. Todos menos uno de estos aminoácidos (glicina) tiene dos formas quirales diferentes (imágenes especulares entre sí). Mientras un organismo vive, sus proteínas están compuestas solo de aminoácidos `` zurdos '' (laevo o L), pero una vez que el organismo muere, los aminoácidos zurdos se convierten lentamente en aminoácidos diestros (dextro o D). Una vez formados, los aminoácidos D mismos vuelven lentamente a las formas L a la misma velocidad. En resumen, la datación por racemización utiliza el ritmo de esta reacción química para estimar el tiempo transcurrido desde la muerte de un organismo. Para más detalles, vea citas de racemización

La racemización se puede usar para fechar objetos entre 5,000 y 1,000,000 de años, y se usó recientemente para fechar la edad de los sedimentos en Pakefield, el primer registro de ocupación humana en el noroeste de Europa.

En esta serie, hemos hablado sobre los diversos métodos que usan los arqueólogos para determinar las fechas de ocupación de sus sitios. Como ha leído, hay varios métodos diferentes para determinar la cronología del sitio, y cada uno tiene sus usos. Sin embargo, una cosa que todos tienen en común es que no pueden estar solos.

Cada método que hemos discutido, y cada uno de los métodos que no hemos discutido, pueden proporcionar una fecha defectuosa por una razón u otra.

• Muestras de radiocarbono se contaminan fácilmente por la madriguera de roedores o durante la recolección.
• Fechas de termoluminiscencia puede ser arrojado por un calentamiento incidental mucho después de que la ocupación haya terminado.
• Estratigrafías del sitio puede ser perturbado por terremotos, o cuando la excavación humana o animal no relacionada con la ocupación perturba el sedimento.
• Seriación, también, puede estar sesgado por una razón u otra. Por ejemplo, en nuestra muestra utilizamos la preponderancia de registros de 78 rpm como un indicador de la edad relativa de un depósito de chatarra. Digamos que un californiano perdió toda su colección de jazz de la década de 1930 en el terremoto de 1993, y las piezas rotas terminaron en un vertedero que se abrió en 1985. Heartbreak, sí; datación precisa del vertedero, no.
• Fechas derivadas de dendrocronología puede ser engañoso si los ocupantes usaron madera relicta para quemar en sus fuegos o construir sus casas.
• Hidratación de obsidiana los recuentos comienzan después de un nuevo descanso; las fechas obtenidas pueden ser incorrectas si el artefacto se rompió después de la ocupación.
• Incluso marcadores cronológicos puede ser engañoso Coleccionar es un rasgo humano; y encontrar una moneda romana en una casa de estilo rancho que se quemó en Peoria, Illinois, probablemente no indica que la casa fue construida durante el gobierno de César Augusto.

Resolviendo el conflicto con el contexto

Entonces, ¿cómo resuelven estos problemas los arqueólogos? Hay cuatro formas: contexto, contexto, contexto y citas cruzadas. Desde el trabajo de Michael Schiffer a principios de la década de 1970, los arqueólogos se han dado cuenta de la importancia crítica de comprender el contexto del sitio. El estudio de los procesos de formación del sitio, la comprensión de los procesos que crearon el sitio como lo ve hoy, nos ha enseñado algunas cosas sorprendentes. Como puede ver en el cuadro anterior, es un aspecto extremadamente crucial para nuestros estudios. Pero esa es otra característica.

En segundo lugar, nunca confíes en una metodología de citas. Si es posible, al arqueólogo le tomarán varias fechas y las verificará mediante otra forma de citas. Esto puede ser simplemente comparar un conjunto de fechas de radiocarbono con las fechas derivadas de los artefactos recolectados, o usar fechas TL para confirmar las lecturas de argón de potasio.

Creemos que es seguro decir que el advenimiento de los métodos de citas absolutas cambió por completo nuestra profesión, alejándola de la contemplación romántica del pasado clásico y hacia el estudio científico de los comportamientos humanos..