碳十四等测年法为古文明定“坐标”

    中国科技网讯 山西陶寺遗址是我国迄今为止所发现的史前最大的城址，然而陶寺文化起始和结束的年代是什么时候？公元前3500年至公元前1500年，在长江中游地区，屈家岭文化承接石家河文化，但两者的分界线在什么时间？……

    公元前4000年至公元前1000年是我国文明形成与初步发展的时期。在这3000多年里，中华大地普遍经历了从新石器时代晚期的复杂化社会到早期国家诞生，及初步发展。然而，近几十年考古学研究表明，参与我国文明起源与初步发展的各区域古文化谱系庞杂，各文化间的互动关系十分复杂，仅依靠个别遗址零散的年代数据构建的大考古年代框架，不足以探明其间的细致变化，也无法精准地描述各区域文化的发展脉络。为各区域文化谱系确定精准细密的年代“坐标”，是探讨各区域文化关系和文明起源的重要前提。

    北京大学考古文博学院副院长吴小红教授说，碳十四测年技术是目前世界各国广泛使用的一种高精度、高准确性的绝对测年手段。以科学田野考古发掘为基础，对不同文化谱系的系列样品进行碳十四精确测年，为探讨我国文明形成与早期发展阶段各地区的文化演进、气候变化、环境变迁、社会复杂化、经济技术的发展与变革以及区域间的交流与互动，提供可比性的年代标尺和可靠的年代学基础。

    目前，我国碳十四测年技术已日臻成熟。据介绍，2001年以来，通过科技部攻关项目《夏商周断代工程》《中华文明探源工程预研究》和《中华文明探源工程》（第一阶段、第二阶段）实践，运用碳十四测年技术，初步搭建起公元前3500年至前1500年间各地考古学文化谱系的年代框架。对相关一些遗址做了碳十四年代测定工作，形成了一系列相关技术规范。

    “尽管前期研究已初步构建起了包括中原地区、黄河下游、长江中游和长江下游地区，在公元前3500年至前1500年间考古学文化谱系的年代学框架。这个新年代学框架也解决了考古学文化谱系研究中存在的诸多矛盾，但它还是相当粗犷，其中也存在一系列亟待解决的问题。”吴小红说，各遗址所积累的碳十四数据量和可靠性不尽相同，对已有的碳十四年代数据进行分析的同时，还需测定大量新的碳十四年代数据。此外，年代学研究范围还需扩大到参与我国文明形成的黄河上游、关中、河套、辽西等其他重要地区。

    于是，在国家文物局项目、北京大学“985”项目等支持下，课题组投入140万美金购置了专门用于碳十四测量的加速器质谱仪，并建立了相应配套的自动化程度较高的样品制备系统，大大提高了碳十四测量效率，特别在数据准确性和可靠性方面有很大提高。

    课题组通过碳十四实验室制样本底和测量本底的研究，考察实验室制样过程中去污染的问题，仪器稳定性问题和加速器质谱碳氢剥离问题；通过使用平行样、标准物质、盲样等进行实验室内部和实验室之间的自检和比对，提高质量监控；从各重点遗址选择合格的碳十四测年标本，进行样品前处理和样品制备，完成碳十四精确测量工作，并进行树轮校正、系列样品拟合研究等，最后得到高精度的日历年代数据；

    吴小红说，课题组还完善了碳十四测年样品采集的操作规范。取样时选取堆积单位清晰，出土考古遗物丰富的遗迹单位的样品，特别是具有断代意义的陶器；每个单位取多个样品，取不同种类的短年生动植物样品等。

    碳十四测年样品的采集要求发掘现场取样。课题组还以陶寺、大汶口、良渚等重点区域重点遗址为样品采集对象，开展中原地区、黄河上游、黄河下游、长江中游、长江下游、河套、辽西地区考古学文化谱系和年代学研究。

    课题组还将整合中原地区等六个地区年代学研究成果，分别将区域内部和区域间相对年代序列、碳十四绝对年代序列进行比对，建立起我国文明起源与初步发展阶段各地考古学文化谱系精确碳十四测年数据库，综合阐释我国各地文明起源的总体时空框架和互动关系，提出各地考古学文化谱系的绝对年代框架。（记者 李禾）

    《科技日报》（2013-01-05 三版）

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