[论文解读] Dating of two Paleolithic human fossil bones from Romania by accelerator mass spectrometry

Agata Olariu, Göran Skog+5 more|ArXiv.org|Sep 26, 2003

Archaeology and ancient environmental studies参考文献 1被引用 11

一句话总结

本研究采用加速器质谱法（AMS）放射性碳测年技术，测定罗马尼亚两处旧石器时代人类化石骨骸的年代——分别发现于贝亚德菲耶尔洞穴和乔科洛维纳洞穴——分别获得30,150 ± 800年前 BP 和 29,000 ± 700年前 BP 的测年结果，证实其属于上旧石器时代奥瑞纳文化时期，解决了长期以来关于其年代与文化背景的争议。

ABSTRACT

In this study we have dated two human fossil remains found in Romania, by the method of radiocarbon using the technique of the accelerator mass spectrometry. The human fossil remains from Woman's cave, Baia deFier, have been dated to the age 30150 $\pm$ 800 years BP, and the skull from the Cioclovina cave has been dated to the age 29000 $\pm$ 700 years BP. These are the most ancient dated till now human fossil remains from Romania, possibly belonging to the upper Paleolithic, the Aurignacian period.

研究动机与目标

• 解决此前因地层背景不清而对罗马尼亚两具古代人类化石遗骸的文化归属与年代归属产生疑问的问题。
• 应用高精度放射性碳测年技术，通过加速器质谱法（AMS）为化石建立可靠的年代估算。
• 确认这些化石是否如部分考古学家所推测的那样，属于上旧石器时代奥瑞纳文化时期。
• 提供实物证据，以支持或质疑这些遗骸的旧石器时代分类，尤其在缺乏明确地层关联的情况下。
• 通过建立稳固的年代框架，为未来文化与人类学的识别工作提供基础。

提出的方法

• 放射性碳测年采用瑞典隆德大学的Pelletron串列加速器装置进行AMS分析。
• 从贝亚德菲耶尔的肩胛骨和胫骨，以及乔科洛维纳洞穴的颅骨中采集骨样，由于样本质量有限，仅提取少量胶原蛋白。
• 即使在部分成岩作用改变的情况下，仍采用Longin法从骨骼中分离胶原蛋白。
• 将纯化的胶原蛋白转化为碳样品，并与草酸标准品及无烟煤背景样品一同加载至铜轮上进行AMS分析。
• 加速器工作电压为2.4 MV，通过25 mm硅表面势垒探测器测量14C/13C比值，每份样品重复测量七次。
• 数据由计算机系统处理，交替分析13C电流与14C计数，使现代水平附近样品的测量精度达到约1%。

实验结果

研究问题

• RQ1 加速器质谱法（AMS）放射性碳测年能否为两具罗马尼亚旧石器时代人类化石骨骸提供可靠的年代估算，尽管其地层背景不明确？
• RQ2 放射性碳测年结果是否支持这些化石属于上旧石器时代奥瑞纳文化时期的假设？
• RQ3 在缺乏明确地层关联的情况下，物理测年是否能解决关于这些化石遗骸旧石器时代属性的长期争议？
• RQ4 考虑到样本量有限且骨质已降解，这些来自贝亚德菲耶尔与乔科洛维纳洞穴的人类遗骸的年代可靠性如何？
• RQ5 放射性碳测年结果与现有考古学对这些化石文化归属的解释相比，有何异同？

主要发现

• 贝亚德菲耶尔洞穴‘女人洞穴’的人类化石遗骸测年结果为30,150 ± 800年前 BP，将其置于上旧石器时代奥瑞纳文化时期。
• 乔科洛维纳洞穴的颅骨测年结果为29,000 ± 700年前 BP，进一步支持其奥瑞纳文化归属。
• 这是迄今为止罗马尼亚已知最古老的放射性碳测年的人类化石遗骸，证实其具有史前古旧性。
• 测年结果解决了此前关于化石文化与年代背景的不确定性，尤其在两处遗址地层关系模糊的情况下更具意义。
• 结果支持此前Rainer与Simionescu提出的假设，即这些化石属于智人化石（Homo sapiens fossilis），可能具有尼安德特尔人样特征。
• 本研究为未来与中欧与东欧其他上旧石器时代遗址的文化与人类学关联提供了可靠的年代框架。