Datação por hidratação da obsidiana (ou OHD) é um técnica de datação científica, que utiliza o entendimento da natureza geoquímica do vidro vulcânico (um silicato) chamado obsidiana para fornecer datas relativas e absolutas nos artefatos. Afloramentos de obsidiana em todo o mundo e foram usados preferencialmente pelos fabricantes de ferramentas de pedra, porque é muito fácil trabalhar, é muito nítido quando quebrado e vem em uma variedade de cores vivas, preto, laranja, vermelho, verde e Claro.
Fatos rápidos: datação por hidratação da obsidiana
- A datação por hidratação da obsidiana (OHD) é uma técnica de datação científica que utiliza a natureza geoquímica única dos óculos vulcânicos.
- O método baseia-se no crescimento medido e previsível de uma casca que se forma no vidro quando exposto pela primeira vez à atmosfera.
- A questão é que o crescimento da casca depende de três fatores: temperatura ambiente, pressão do vapor de água e a química do vidro vulcânico.
- As recentes melhorias nas medições e os avanços analíticos na absorção de água prometem resolver alguns dos problemas.
Como e por que a datação por hidratação da obsidiana funciona
Obsidiana contém água presa durante a sua formação. Em seu estado natural, possui um casca grossa formado pela difusão da água na atmosfera quando foi resfriada pela primeira vez - o termo técnico é "camada hidratada". Quando uma superfície nova de obsidiana é exposta à atmosfera, como quando é quebrada para faça um ferramenta de pedra, mais água é absorvida e a casca começa a crescer novamente. Essa nova casca é visível e pode ser medida com ampliação de alta potência (40–80x).
As cascas pré-históricas podem variar de menos de 1 mícron (µm) a mais de 50 µm, dependendo da duração da exposição. Medindo a espessura, é possível determinar facilmente se um determinado artefato é mais antigo que outro (idade relativa). Se a taxa de difusão da água no copo para esse pedaço específico de obsidiana for conhecida (essa é a parte complicada), você poderá usar o OHD para determinar a idade absoluta de objetos. A relação é surpreendentemente simples: Idade = DX2, onde a Idade está em anos, D é uma constante e X é a espessura da casca de hidratação em mícrons.
Definindo a constante
É quase uma aposta certa que todo mundo que já fez ferramentas de pedra e sabia sobre obsidiana e onde encontrá-la a usou: como vidro, quebra de maneira previsível e cria bordas extremamente nítidas. Fazer ferramentas de pedra com obsidiana crua quebra a casca e inicia a contagem do relógio da obsidiana. A medição do crescimento da casca desde o intervalo pode ser feita com um equipamento que provavelmente já existe na maioria dos laboratórios. Parece perfeito, não é?
O problema é que a constante (aquele D furtivo lá em cima) tem que combinar pelo menos três outros fatores conhecidos por afetar a taxa de crescimento da casca: temperatura, pressão do vapor de água e vidro química.
A temperatura local varia diariamente, sazonalmente e em escalas de tempo mais longas em todas as regiões do planeta. Os arqueólogos reconhecem isso e começaram a criar um modelo de temperatura efetiva de hidratação (EHT) para rastrear e explicar a efeitos da temperatura na hidratação, em função da temperatura média anual, faixa de temperatura anual e temperatura diurna alcance. Às vezes, os estudiosos acrescentam um fator de correção de profundidade para explicar a temperatura dos artefatos enterrados, assumindo que condições subterrâneas são significativamente diferentes das de superfície - mas os efeitos não foram pesquisados tanto quanto ainda.
Vapor de água e química
Os efeitos da variação na pressão do vapor de água no clima em que um artefato de obsidiana foi encontrado não foram estudados tão intensivamente quanto os efeitos da temperatura. Em geral, o vapor de água varia com a elevação; portanto, você normalmente pode assumir que o vapor de água é constante em um local ou região. Mas o OHD é problemático em regiões como a Andes montanhas da América do Sul, onde as pessoas trouxeram seus artefatos de obsidiana enormes mudanças de altitude, das regiões costeiras do nível do mar às montanhas de 4.000 metros (12.000 pés) de altura e mais altas.
Ainda mais difícil de explicar é o diferencial química de vidro em obsidianas. Algumas obsidianas se hidratam mais rápido que outras, mesmo dentro do mesmo ambiente deposicional. Você pode obsidiana de origem (ou seja, identifique o afloramento natural onde um pedaço de obsidiana foi encontrado) e, assim, você pode corrigir essa variação medindo as taxas na fonte e usando-as para criar hidratação específica da fonte curvas. Porém, como a quantidade de água na obsidiana pode variar mesmo dentro dos nódulos de obsidiana de uma única fonte, esse conteúdo pode afetar significativamente as estimativas de idade.
Pesquisa de Estrutura de Água
A metodologia para ajustar as calibrações para a variabilidade climática é uma tecnologia emergente no século XXI. Novos métodos avaliam criticamente os perfis de profundidade de hidrogênio nas superfícies hidratadas usando espectrometria de massa de íons secundários (SIMS) ou espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier. A estrutura interna do teor de água na obsidiana foi identificada como uma variável altamente influente que controla a taxa de difusão da água à temperatura ambiente. Também foi descoberto que essas estruturas, como o teor de água, variam dentro das fontes de pedreira reconhecidas.
Juntamente com uma metodologia de medição mais precisa, a técnica tem o potencial de aumentar a confiabilidade do OHD, e fornecer uma janela para a avaliação das condições climáticas locais, em particular a temperatura pálida regimes.
História da Obsidiana
Obsidiana A taxa mensurável de crescimento da casca é reconhecida desde a década de 1960. Em 1966, os geólogos Irving Friedman, Robert L. Smith e William D. Long publicou o primeiro estudo, os resultados da hidratação experimental de obsidiana das montanhas Valles do Novo México.
Desde então, foram realizados avanços significativos nos impactos reconhecidos do vapor de água, temperatura e química do vidro, identificando e respondendo por grande parte dos variação, criando técnicas de maior resolução para medir a casca e definir o perfil de difusão, além de inventar e aperfeiçoar novos modelos para a EFH e estudos sobre o mecanismo de difusão. Apesar de suas limitações, as datas de hidratação da obsidiana são muito mais baratas que o radiocarbono, e é uma prática padrão de namoro em muitas regiões do mundo atualmente.
Fontes
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- Nakazawa, Yuichi, et al. "Uma comparação sistemática de medidas de hidratação da obsidiana: a primeira aplicação de micro-imagem com espectrometria de massa de íons secundários à obsidiana pré-histórica." Quaternary International (2018). Impressão.
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