第4章 考古专题：如何确定一个遗址的年代？

毫无疑问，对于年代的判断是考古学研究的重中之重。如果没有年代的概念，面对那些杂乱无章的出土文物、纷繁复杂的考古学文化，你根本理不出任何头绪，更别说进行考古学的分析了。

那么，考古学家是如何确定遗址的年代呢？前面我们提到过，考古学的断代手法主要有两类，分别是相对断代法和绝对断代法。相对断代，主要是通过类型学和地层学分析；绝对断代，我们着重讲了碳14测年法。现代考古学发展了一百多年，不断地从其他科学领域借鉴、学习，测定年代的方法也越来越丰富。这里，再给大家介绍几种有趣的测年方法。

·树木年轮断代·

这一方法依据一个很简单的生物学规律：树木生长，每一年都会在树干的横截面上显示出一个个圆圈，也就是所谓的年轮。通过计算年轮的数量，我们可以得知这棵树的树龄。而且，年轮的宽窄与当地的气候条件密切相关。天气干旱，树木的生长受到限制，年轮就会变窄；气候湿润，树木生长繁茂，年轮就会变宽。而同一地区的同一种类的树木，在同一时期内年轮的宽窄度是相似的。

基于这一原理，我们可以推论出，假设一棵活树内层的那段年轮与一棵死树外层的年轮一致，这就说明活树是在死树死前那段时间生长的，它们有短暂的“交集”，时间可以互相衔接起来。以此类推，死树的内层年轮又与更老的死树的外层年轮衔接起来……慢慢地，我们可以编成很长的一段年轮序列。我们只要找到遗址中的木头样品，研究它的年轮形态，再将其与年轮序列相对照，就可以确定出遗址的准确年代了。

其实，这原理并不新鲜，早在20世纪初的时候，美国的学者道格拉斯就利用了亚利桑那州一种叫做刺果松的树木，建立起了当地的树轮年代学。刺果松的寿命很长，可以达到4900年，学者们通过将这种树木的活树与保存在干燥环境中的死树进行年轮比对，一环扣一环，最终建立起了一个跨度近9000年的树轮序列。这个时间跨度，足够覆盖美洲大陆上绝大部分的人类历史遗迹了。

当然了，树木年轮断代也有很多的局限性。最明显的一点，就是这一方法特别依靠年轮的辨识度，只有变化明显，你才能去比对嘛。而在热带地区，因为气候常年恒定，树木年轮的变化就很小，就不方便研究了。所以说，树木年轮断代有地域限制。

其次，树木一旦被砍伐，它的年轮变化就终止了，所以年轮指示的其实是树木被砍伐的年代。可是在古代社会，古人对树木往往是多次反复利用的。一座房子坍塌了，曾经用于建造的木材很可能被用来建造新房；一块刚砍下的木材，也可能被用来修缮一座老房子。所以说，通过年轮来断代还是有可能存在误差。

·铀系法·

铀系法的原理是，铀的两种放射性同位素铀238和铀235，经过一系列的衰变，会生成两个子体，就是所谓的钍（230Th，铀238的子体）和镤（231Pa，铀235的子体）。而两个子体本身也会衰变，所以可以用来测年。

发现了没有，大多数的测年方法，都是利用同位素的衰变来进行的。

最关键的是，母体铀同位素溶于水，子体钍、镤同位素不溶于水。根据这一原理，我们可以来设想这样的场景。在远古社会，原始人因为生产力的薄弱，主要居住在一些岩石山洞中。这些山洞常年潮湿，富含石灰岩物质，一些溶在水里的带铀元素的碳酸钙，慢慢地以石灰华的形式沉淀在洞壁或者地面上。与此同时，放射性过程开始启动。在石灰华最初形成之时，只包含了溶于水的铀同位素，慢慢地，铀同位素发生衰变，钍、镤的含量以一定的规律增加。我们只要测量母体和子体的比值，就能够大致确定石灰华的年龄。

这一方法，在欧亚大陆，尤其是旧石器时代考古中应用得非常多。因为欧亚大陆的石灰岩洞穴比较多，在旧石器时代，这些洞穴往往成为我们祖先的栖居之所。所以我们只要测明了与古人同地层的石灰华的年代，就可以判断出遗址大致所处的年代了。

·热释光断代·

前面我们讲的断代法，像碳14、铀系法，都是依赖放射性物质有规律的衰变性，热释光则相反，它依赖的是样品吸收的放射性含量。热释光特别适合对陶器、瓷器的断代，所以现在也广泛用于艺术品收藏领域。

那么，为什么陶瓷特别适合用热释光来断代呢？这就涉及到热释光的使用原理了。在自然界中，某些矿物质能够以均匀的速率吸收能量，时间越久，吸收的能量就越多。但是呢，这些矿物质一旦被加热超过500℃，它俘获的能量就会全部释放。换句话说，就是能量被清零，从头再来了。

所以陶器、瓷器这一类物品，就特别适合这一方法。首先，陶瓷的原料都来源于矿物质。其次，陶器的烧成温度最低达到了800℃，瓷器就更不必说了，至少得1200℃以上，大大超过了500℃。所以陶器、瓷器在烧制之后，内部的能量是被清零的。我们发掘出这些文物后，只需对其样本再加热，测量放出的热释光，就能对它们进行断代。

年代测定的方法当然很多，除了我们介绍到的，还有像古地磁断代、纹泥断代、电子自旋共振断代等，但其实原理都大同小异，有兴趣的朋友可以自行去了解。