За последнее десятилетие появилось множество работ об успешном радиоуглеродном датировании кремированных костей. Успех кремированных костей радиоуглеродного датирования зависит от температуры во время горения и степени рекристаллизации неорганического костного матрикса. Во время кремации кости претерпевают значительные морфологические и минералогические изменения, которые подняли ряд интересных вопросов и дискуссий о происхождении источника углерода в археологически кремированных костях. Недавние лабораторные эксперименты показали, что свойства атмосферы горения играют важную роль в отношении источника углерода в кремированных костях. Таким образом, кремированные кости радиоуглеродного происхождения потенциально датируются дровами, используемыми для кремационного огня.
Ученые сравнивают высокоточный радиоуглерод, датированный человеческой костью, с соответствующим дендрохронологическим возрастом из дубового гроба. Они считают, что возрастной разрыв между дендрохронологическим возрастом и кремированной костью лучше всего объясняется так называемым эффектом "старой древесины".
Введение
Радиоуглеродное датирование коллагена в хорошо сохранившейся человеческой кости осуществляется на регулярной основе в течение десятилетий. Единообразные результаты радиоуглеродного датирования кремированных костей были подтверждены лабораторными сравнительными испытаниями.
Радиоуглеродное датирование биоапатита возможно благодаря включению карбонатных ионов в неорганический костный матрикс живых организмов. Карбонатные ионы образуются в результате производства энергии в клетках и заменяются фосфатными ионами в костном матрице на био-апатитовые минералоподобные костные структуры. Радиоуглеродное датирование биоапатитовой фракции в целом было прекращено десятилетия назад из-за неправильных результатов, вызванных эффектами загрязнени.
Решающее значение для радиоуглеродного датирования кальцинированных или сожженных костей имеет степень рекристаллизации биоапатита.
Для радиоуглеродного анализа знания о происхождении углерода имеют первостепенное значение, поскольку источник углерода определяет дату события. Кремированные кости радиоуглеродного происхождения потенциально эквивалентны датировке древесины, используемой для кремационного пожара.
Результаты и обсуждение
Существуют три потенциальных источника углерода для обменных реакций с костной структурой биоапатита во время кремации: 1) углерод из органического вещества кости (коллагена), 2) атмосферный CO2 и 3) CO2, возникающий в процессе горения (плоть, кость и дерево). Возрастные различия заставляют предполагать, что, по возможности, морские или пресноводные рационы питания могут влиять на возраст кремированных костей, как это обычно известно из радиоуглеродного анализа коллагена человеческих костей.
Полагая, что кинетическая фракционирование играет незначительную роль и предполагая, что обмен углерода между плотью и структурным карбонатом является основным источником углерода в кремированном биоапатите, возрастные различия, указанные здесь, могут быть обусловлены преимущественно наземным питанием в сочетании с небольшой долей пресноводных продуктов.
Лабораторные эксперименты наглядно показывают, что обмен углерода между карбонатом костного апатита и CO2 в горючих газах зависит как от температуры, так и от концентрации CO2. Поэтому CO2, полученный из древесины при кремационных пожарах, вероятно, замещается в костную биоапатитовую фракцию, что объясняет удивительное сходство значений d13C кремированных костей.
Таким образом, эффект старения древесины дает более вероятное объяснение возрастной разницы между образцом кремированной кости и соответствующим дендрохронологически датированной дубовой древесиной.
Недавние лабораторные эксперименты показали, что обменные процессы между CO2, образующимся при горении, и биоапатитами контролируют стабильный изотоп углерода (d13C) и радиоуглеродный возраст кремированных костей. Однако одним из принципиальных отличий контролируемых лабораторных экспериментов является то, что лабораторные возгорания происходили в закрытых печах, что, вероятно, привело к большей концентрации CO2, чем можно было бы ожидать при кремации в открытом огне, осуществляемой доисторическими людьми. Радиоуглеродное датирование кремированных костей может привести к слишком высокому радиоуглеродному возрасту, подобно тому, как это происходит при датировке древесного угля. Тем не менее, разница между содержанием 14C в кремированной кости и древесном топливе в большинстве случаев, вероятно, минимальна. Возможный эффект от использования старой древесины при кремационных пожарах, вероятно, ограничен и не легко распознается, о чем свидетельствуют многочисленные испытания парных образцов кремированных костей и сопутствующих материалов.
