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附录一 商后期课题组甲骨测年研讨会纪要(第1页)

附录一商后期课题组甲骨测年研讨会纪要

2009年7月15日,商后期课题组甲骨测年研讨会在北京中国社会科学院考古研究所会议室举行。出席会议的有殷玮璋、郭之虞、原思训、陈铁梅、蔡莲珍、吴小红、刘克新、刘一曼、曹定云、黄天树、郑振香、郑光、罗琨、陈久金、李学勤、仇士华、李伯谦,项目办公室朱学文、周年昌、王肃端、王泽文、苏辉。

会议由商后期课题组组长殷玮璋主持。

首先由甲骨测年相关专题负责人汇报工作。

一、原思训汇报关于甲骨前处理及有关问题的研究工作

1。关于卜骨前处理和测年概况

从1999年5月到2009年7月,前后延续十年,起步时先做的是考古发掘得到的普通骨样,积累一定经验后才做卜骨。卜骨样品包括有字卜骨107个,无字卜骨9个,其他骨料3个。107个有字卜骨中,12个样品无碳或者含碳量太少无法制样,其他样品经过前处理制样、测量最后得到14C数据95个;这其中,1—5期分期明确的数据71个,历组数据19个,来源或分期不确定的5个。

2。关于卜骨14C样品前处理过程和污染物的清除

工作大致分三个阶段,2000年结题以前,使用通常处理考古遗址骨样方法处理卜骨样品35个(其中4个碳含量太少);经加速器测量,发现有些数据异常偏老;经调查研究及红外光谱分析,发现卜骨受到不同程度的污染。用系列有机溶剂方法纯化了12个明胶样品。2000年,在使用常规前处理方法之前,先采用系列有机溶剂纯化,处理有字卜骨样品8个,经2002年测量,结果无离奇偏老现象。以上两批数据是用原基于EN串列加速器的AMS系统(以下简称老加速器)测量的,其中第一批的测年数据已收入《简本》。在经过大量对污染物成分分析及清洗效果试验之后,2004年,先采用系列有机溶剂纯化,再用常规前处理方法,处理有字卜骨样品62个(其中8个碳含量太少或无碳),这部分样品使用新NEC加速器质谱计(以下简称新加速器)测量。

3。关于卜骨中污染物的清除

首先,对可能存在的污染物进行分析检测。通过红外光谱检测,了解到污染物有三甲树脂、硝基清漆和链状烷烃类物质等。经过分析检测,存在各种污染物的卜骨比例大约占试验样品数量的50%左右。清除污染的方法,2000年之前是纯化明胶;2000年之后,首先是直接对卜骨进行系列有机溶剂纯化,然后再进行常规前处理方法。明胶纯化试验了三种方法,通过甲醇淋洗加萃取纯化(P1方法)、只用五种溶剂依次淋洗纯化(P2方法)、改用乙醇淋洗加萃取纯化方法(P3方法)。试验表明,三种不同纯化方法对明胶溶解和测量的年代数据的可靠性的影响不一样。虽然P1方法会因为有的明胶样品易溶于甲醇而导致回收率低,但得到的14C年代数据可靠。还针对骨头中可能存在的三甲树脂和硝基清漆做了模拟清除污染试验。结果表示,经过萃取清洗处理的模拟加固样品年代,都与原来测量的年代基本一致,这说明,三甲树脂和硝基清漆污染残留不明显。通过对71个卜骨样品在不同时期按照不同方法处理并进行测量得到的14C数据最后能够纳入系列样品年代校正模型的比例分析,能够清楚地看出在前处理过程中增加纯化处理的效果。1999年处理,按普通骨样品制样,入列比例只有58。3%;2000年和2004年处理,另外增加系列有机溶剂纯化,用旧加速器测量,入列比例增加到85。1%;2004年处理,另外增加系列有机溶剂纯化,新加速器测量,入列比例可达92%以上。

4。工作经验总结

由上述数据和分析,可以得到如下结论:样品前处理纯化方法总体上看是有效的,处理方法基本上是成功的,提供的入列甲骨数据是可信的。纵观甲骨测年研究工作,由于多种因素,进展一波三折。最主要的原因有二:首先,相对于甲骨测年这样要求十分高的研究来说,当年安排的结题时间过于紧迫,加速器设备的性能一时很难满足要求;其次,虽然对处理普通骨头样品方法做了较为充分的探讨,实践证明也能满足处理断代工程中普通样品的要求,但是对卜骨样品的复杂的污染情况估计不足,国际上也极少有可供借鉴的经验。通过2000年之后,亦即断代工程结题后的艰苦摸索才基本上解决了这个问题。十年的探索过程使我们深深感到,前处理过程中污染物的分析检测和除污染方法是十分复杂的,两者都尚待进一步改善与提高。

原思训还介绍了“工程”启动之前国际上有关卜骨14C测年的研究情况。

二、郭之虞汇报殷墟卜骨14C测年和校正工作

1。卜骨AMS14C年代测定概况

这项工作是由“殷墟甲骨分期与年代测定”“骨质样品的制备研究”“AMS法技术改造与测试研究”三个专题密切配合完成。采样主要由刘一曼、曹定云、黄天树完成。在经过制样之后,AMS的年代测定从1999年5月至2008年,延续近十年,共测量有字卜骨样品95个,无字卜骨以及骨器骨料样品11个,其他样品因为没能提取足够的明胶,无法制备石墨样品,所以没有14C年代数据。1998年底老加速器开始投入测量,1999年5月对卜骨进行测量,并在工作中对发现的问题逐步研究解决,提高测年水平,到1999年10月,老加速器的测量精度达到好于0。5%。对在此之前测量的数据,从数据处理方法方面进行了深入的研究,以保证报道误差的合理性。老加速器测量卜骨止于2002年。2004年秋新加速器正式投入使用,通过用其自身测量的δ13C值进行分馏校正,可以对流强相关的分馏效应进行有效的校正,从而得到正确的测年结果。还采取诸如一致性统计检验、标准样检测、国内国际比对等一系列的质量控制措施,保证测年数据的可靠性。多数卜骨的年代数据由新加速器测量。关于测年数据的系列样品年代校正,这次会议上提交了2008年的两份结果,其中“0811全”系列收入了尽可能多的样品,而“0811选”系列则是由“殷墟甲骨分期与年代测定”专题的甲骨学家再度挑选出的、认为时代分期更可靠的样品组成。

2。卜骨AMS14C测年数据

1999年5月至8月,测量了32片有字卜骨样品,当时样品是按照通常的骨样品方法制备的,没有进行特殊纯化处理,结果发现其中约有13的甲骨年龄有不同程度的明显偏老。为验证测量的可靠性,1999年7月至8月对一些年代偏老的有字卜骨进行了第二次制石墨,然后再进行复测。绝大多数样品的复测结果与原测量结果相符,仍旧偏老。鉴于以上情况,判断偏老的主要原因来自卜骨样品本身,很有可能是在收藏过程中所使用的加固剂和保护剂引入了死碳污染。制样专题对32片样品中剩余的12个样品的明胶试验三种不同工艺(P1、P2、P3)进行纯化,再重新制备石墨,1999年12月至2000年1月对这些纯化后的12个样品重新测年,其中有一部分原来偏老卜骨的年龄降到了正常范围。在这一研究的基础上,随后在2002至2004年测量时就采取了先对卜骨样品进行纯化,然后再按通常提取明胶的方法制样。2004年用新加速器测量55个有字卜骨,结果仍有少量样品的年龄偏老。为检验测量的可重复性及新设备的稳定性,对其中的15个样品进行了复测,复测结果均与原结果相符,包括4个原来偏老的样品复测结果仍旧偏老(其中SA00038和SA98224分别偏老了约400年和200年)。应殷墟甲骨分期与年代测定专题在2005年对10个测量结果偏老的重要样品进行复测的提议,在2007至2008年对其中7个尚有剩余明胶的偏老有字卜骨样品重新制样复测,有6个样品的复测结果仍旧偏老。从以上情况看,部分卜骨的年代偏老可能还有其他原因。例如,所用纯化方法和流程还不足以彻底清除个别样品中的污染,或存在着污染以外的使样品年龄偏老的其他未知原因。

对在上述过程中因复测而出现多个年代数据的样品,根据以下原则对年代数据进行选择与合并。首先,舍弃明显有问题(流弱或纯化效果不佳)的数据。其次,根据国际上通用的方法检验同一样品多个数据的一致性,如果同一样品的所有数据源于同一分布,则予以合并处理;如果不满足上述判据,则对明显偏老的数据予以舍弃。经过以上各步骤,最后每个甲骨样品得到一个14C年代数据。在提供的数据表里面,分为有字卜骨、无字卜骨及其他骨样两部分。有字卜骨数据里面,又将有分期争议的历组卜骨和其他分期不明确或者怀疑来源不可靠的卜骨分别列出。

3。卜骨AMS14C测年数据的日历年代校正

基本方法:使用系列样品校正方法,采用程序OxCalv3。9和校正曲线IntCal98进行,将卜骨14C年代数据按分期顺序排列,首尾加边界,构成一个序列模型。由于各分期里面的样品数量不均衡和各分期的时间跨度不均衡而可能导致校正结果发生偏离,构建样品序列时需要在各个分期之间插入中间边界,来消除导致这种偏离的因素的影响。校正的结果还受到与商后期时间段相对应的树轮校正曲线的复杂形状的影响。

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