古地磁断代

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古地磁断代
Archaeomagnetic Dating

   包括考古地磁断代和地层沉积磁性断代。前者是利用某些古物的热剩磁性进行断代的技术，用于新石器时代以来的窑、炉、灶、砖、瓦、陶瓷的年代测定。后者是利用地层沉积磁性随地磁极性倒转而倒转的现象进行地层断代的技术，多用于古人类遗址的断代。
　考古地磁断代　地磁场的方向和强度自古以来不断变化着。被烘烤粘土的热剩磁性贮存了古地磁变化的信息。一般粘土中都有少量的磁性矿物,在受高温（700℃以上）后冷却时，被地磁场感应，产生与地磁方向相同的永久磁化，其强度正比于当时的地磁场强度，称为热剩磁性。只有在再受到高温时原有的热剩磁性才会消失。古代的砖、瓦、陶瓷，以及遗址中的窑、炉、灶都受过高温具有热剩磁性。因此只要根据一系列年代明确的考古样品，定出古地磁随年代变化的实验曲线，就可以定出未知年代的样品的考古年代。实际的做法是：先采集受高温烘烤过的古代窑、炉、灶壁的样品，判断它们受过哪些扰动和磁性干扰，然后选出合适的部位，将顶部括成水平标出方向，用石膏固定后取出，带回实验室处理，清除磁性干扰，在特制的磁性测定仪中测出样品的磁偏角、倾角和强度。一次要取10多份样品，以便取平均值，缩小误差。
　古地磁偏角和倾角随年代变化的实验曲线，许多地区已能划到9000年以上。由于各个地区地磁参数的变化并不一致，一条实验曲线只能应用于方圆几百公里的范围，适用于取样的只有未被移动因而可知其方位的物品。近年来研究建立地磁强度随年代变化的实验曲线的资料表明:二千几百年前最强的地磁场是现在磁场强度的2倍，六千多年前的地磁场，强度只有现在的一半，变化的周期大约八、九千年。地磁场对宇宙射线起屏蔽作用，因此古地磁场强度的变化会导致大气中　然而到目前为止,古地磁测定年代的误差还较大,其原因是；①作为依据的实验曲线本身误差相当大，因为不容易得到精确可靠的“已知年代”样品。②某些年代范围内地磁场变化缓慢，不易定准。③样品受到其他类型的磁性干扰未能清除干净。虽然如此，研究和充实古地磁随年代变化的资料，仍然为考古断代所需要，而且对研究地球物理现象和探讨地磁场的起源也具有重要意义。
　地层沉积磁性断代　地球磁场的变化有时会发展到极性倒转。岩石中一般也含有磁性矿物，在成岩过程中受到地磁场作用而被磁化产生剩余磁性。岩石的这种剩余磁性同样反映了岩石生成时期的地磁场方向。湖相沉积层和深海沉积层也由于混有磁性矿物的微粒，在沉积过程中取地磁方向显出沉积磁性，从而反映出沉积时期的地磁方向。 火成岩的年代可以用和测定，因此可定出过去出现地磁倒转现象时期的地质年代，并据以建立地磁极性倒转年表。反过来对于一个完好的沉积地层剖面，可以系统地测出每一层的沉积磁性，对照地磁极性倒转年表，就可以确定各个层位的地质年代。目前研究第四纪地质和确定古人类遗址的年代，建立数百万年以来的地层年表，古地磁法是最有效的手段之一。
　参考书目
M.J.Aitken,Physics and Archaeology,2nd edition,Clarendon Press,Oxford,1974.
M. S. Tite, Methods of Physical Examination in Archaeology, SeminarPress, Inc.,London and New York,1972.
　　　　　　　　　　　　　仇士华　蔡莲珍

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