考古学家们是如何鉴定年代的

考古学家们是如何鉴定年代的

您可能读到过或者听到过一些新闻故事，讲的是令人着迷的古代文物。在一次考古挖掘中出土了一件文物，考古学家发现它已有XXX年的历史。考古学家如何知道一件物品或一具尸体的历史年代？他们使用的是什么方法？

碳十四断代法：发现史前时代遗存

历史时期考古遗存中出土的碑碣、墓志、简牍等具有明确纪年或者记录了具体人物或事件信息的遗物是考古学家用来判定遗迹年代相对可靠的依据。江西省近年来连续“发现”的海昏侯墓和汤显祖家族墓地的年代和性质判定皆属于此类。

但在根据此类证据判定遗存年代时，还要注意诸如碑碣和墓志等表明具体年代信息的遗物的来源，是否经过搬迁等问题尤其值得注意。

除了依靠铭文和相关文献记载判定年代以外，考古学家还可以通过遗迹表现出的文化面貌、出土器物的形制特征等依据判断遗存的文化属性和大致年代，但更多的情况下，尤其是对于年代久远且尚无文字的史前时代遗存来说，具体年代的判断则多依靠自然科学的手段确定。

运用自然科学测定考古遗存年代的方法较多。

比如利用考古遗存中的砖、瓦、陶器等遗物的热剩磁性进行断代的地磁断代法；同样适用于陶器和火烧土的利用绝缘晶体的热释光现象断代的热释光断代法；主要针对旧石器时代遗址的检测死亡动物骨骼与地下水交换吸附得到铀的铀系断代法等等。

但由于所需样品在考古遗存中最多见，目前应用最广的考古测年方法还是碳十四断代法。这种方法能够比较准确地测定大约五万年以内的生物遗存的死亡年代，我们在各类书籍中所见到的大多史前考古遗存（距今XXX年）的数据多是由此得来。

碳十四在自然界中循环示意图.

碳十四是包含在生物体内的一种放射性碳同位素，生物体内的碳十四放射性比度会通过循环一直与大气保持平衡。

但在生物死亡后，其体内的碳十四就会停止与大气交换，碳十四放射性比度也会按一定的衰变规律降低，约每5730年死亡生物体内的碳十四放射性比度就会降低到原来的一半，称为一个半衰期。

通过测得死亡生物体内的碳十四水平并与其原始水平相比较，就可以获知生物死亡的年代。

考古学家正是利用这一原理，对遗存中的动物骨骼、树木等样品的碳十四水平进行测定，从而确定遗存的年代。

树木年轮法助碳十四断代法进一步完善

但将遗存样本的碳十四水平与大气中的原始碳十四水平进行比较只能在理论上得到实现，因为我们无法获知遗存当年所处环境的大气中的碳十四水平，因此只能假定数千年来大气中的碳十四水平一直保持不变，并与目前处于交换平衡状态的动植物中的碳十四水平进行比较计算。

但实际上，大气中的碳十四水平是有所起伏的，因此利用现代碳十四放射性标准测定的遗存年代就会存在不小的偏差。

在这种情况下，为了保证测年数据的准确性，除了对多个样本（最好是具有年代差异的系列样本）进行测定以外，利用树木年轮法进行校正是最有用的做法。

虽然我们无法获得遗存所处环境的大气中的碳十四水平，但当时的树木年轮却记录了当年大气中的碳十四放射性比度的相对变化情况，而根据树木年轮的生物特征，可以通过同一气候区内大量不同年代样本的年轮相互续接，由近及远串联起完整的树轮对应的日历年代序列。

而对相应年代年轮的木质进行碳十四测年得到的数据则可以与依据树木年轮建立的年代表逐一对比，形成树轮年代校正曲线。

这样，当我们获得碳十四测定的年代后，就可以根据已有的树轮年代校正曲线将碳十四年代校正为根据树轮衔接建立的正确年代，也就是我们所见到的多数关于史前遗存距今XXX年的描述。

另外，需要注意的是，国际通用的碳十四年代（距今XXX年）的起算点是1950年，而不是真的今天。

我国碳十四测定水平已达到了国际先列

1949年3月，当美国科学家利比研究碳十四测年技术成功并发表成果时，中国的大地上却正激战正酣，国共双方的这场内战吸引了几乎所有人的目光，对于这项考古学革命性的成果，没有人去注意它。

新中国成立后，中国各项事业都开始启动。1955年，当时的中国科学院考古研究所副所长夏鼐首次关注到这项技术，并把它向中国考古界作了介绍，马上引起考古界强烈反响。

但是当时的中国政治风潮叠起，考古学家直到1959年才见到曙光。在夏鼐同志的领导下，中科院物理研究所的年轻物理学家仇士华、蔡莲珍夫妇被调到考古所，中国第一个碳十四实验室正式筹建。

面对全新的环境，仇士华兴奋不已，但困难是他始料未及的。他们唯一的资料就是利比先生的《放射性碳素测定年代》原著，没有任何现成的仪器，没有任何经验。仇士华是个困难越大越要奋斗的人，他通过研究资料从零开始，一步一个脚印，经过四年的艰苦奋斗，终于完成了全部设备的配装工作，后又用了三年调试和改进，1965年中国自己的碳十四实验室终于初生了。再之后，实验室在仇士华的领导下，取得了许多令人振奋的硕果。

目前，我国碳十四测定水平已达到了国际先进行列，在建立了旧石器晚期以来中国史前考古年代框架方面其可靠性已获得考古界的公认。

（《国家人文历史》2017.9.28）