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Medir o tempo em ArqueologiaNuno Bicho, Universidade do Algarve

• Objectivo da Arqueologia:– Estudar o passado humano com base na cultura

material.

• Duas dimensões principais:– Espaço;– Tempo.

Arqueologia

A dimensão espaço em Arqueologia

América do Norte

África

Oceânia

mas...

Pirâmides de GizéEgipto

Pirâmide de Kukulcan, Chichen itza

A dimensão espaço em Arqueologia Métodos de datação

• Datação Relativa• Datação Absoluta

– Métodos biológicos e climáticos – Métodos de decaimento– Métodos de relógio de acumulação ou exposição

à radiação

Tipologia

A. Kroeber1919 On the principle of order in civilizations as exemplified by changes of fashion. American Anthropologist, 21(3):2335-2363.

Seriação

1848 1866 1876

1905 19161893

Climatoestratigrafia e Geocronologia

• 1. Os ciclos de Milankovitch• 2. A Idade Glaciária• 3. Variação Isotópica do Oxigénio• 4. Polaridade magnética• 5. Susceptibilidade Magnética• 6. Varvas e Loesse• 7. Biocronologia• 8. Dendrocronologia

Os ciclos de Milankovitch

• A Teoria de Milankovitch consiste na afirmação de que o clima terrestre tem variações estruturais de longa duração, dependendo de alterações regulares e previsíveis da geometria da órbita e eixo terrestres, com consequências directas na direcção da força da gravidade do planeta.

Elementos orbitais que têm resultados directos na variação climática da Terra

• a excentricidade da Terra;• a obliquidade da Terra;• a precessão dos equinócios.

A excentricidade é o fenómeno de variação da geometria da órbita da Terra em redor do Sol e que se altera de uma forma mais circular para uma forma mais elíptica seguida do fenómeno inverso. A duração destes ciclos

orbitais é de cerca de 100,000 anos.

A obliquidade é a variação do grau de inclinação do eixo de rotação terrestre em relação ao seu plano orbital (actualmente é de cerca de 23º30’, mas a sua variação oscila entre os 21º39’ e 24º36’). Os ciclos são de cerca de

41,000 anos .

Norte geográfico

Eixo de rotação

Sul geográfico

Perpendicular

à órbita

Direcção da órbita

ObliquidadeEquador

Pólo

Precessão

Órbita da

Terra

A precessão dos equinócios é o movimento retrógrado dos pontos equinociais resultante do movimento cónico lento do eixo de rotação da Terra em torno de uma posição média, ou seja a oscilação do eixo terrestre em redor do seu ponto médio. Aquela oscilação origina uma mudança constante nas estações do ano,

dependendo da aproximação da Terra ao Sol, bem como da obliquidade e excentricidade. O ciclo é de entre 19 e 23,000 anos.

Polaridade magnética

Épocas

Eventos

Excursões

Dendrocronologia

Esquema de construção de uma série cronológica em dendrocronologia a partir de uma amostra retirada de uma árvore em 1930

695

1250

1450

1500

Métodos por decaímento

• Radiocarbono• Séries de Urânio• Potássio Argon

Datação por Radiocarbono

Laboratórios de Radiocarbono

Pressupostos do C14

• a concentração de 14C nos vários reservatórios de carbono tem-se mantido constante ao longo dos tempos;

• a concentração de Radiocarbono é a mesma em todos os pontos do globo;

• o rácio entre os isótopos de carbono não foi alterado na amostra a não ser pelo decaimento do 14C, a partir da morte do organismo de que resultou a amostra;

• a meia-vida do Radiocarbono não se alterou (5,538±30 anos original e 5,730±30 anos);

• os níveis naturais de 14C podem ser medidos correctamente e com precisão.

Quantidades para amostras

Peso em seco

Material Datação de Radiocarbono

(peso ideal)

Datação de Radiocarbono(peso mínimo)

AMS (peso

mínimo)

Madeira 8-12 g 1.0 g 10 mg

carvão 8-10 g 1.0 g 10 mg

Carbonatos 35 g 5.0 g 30 mg

Humus - 5-10 g 0.5 g

Osso 100-200 g 50 g 0.5 g

Sedimento lacustre

30-100 g 10-20 g 1 g

A calibração do radiocarbonoAfte

r Van d

er P

licht, 2

003

Exemplo de uma secção da curva de calibração (do presente a 14,000 a.C.)

Potássio-Argon

• Isótopos - 39K (93.2%), 40K (0.012%) e 41K (6.7%), 36Ar (0.34%), 38Ar (0.03%) e 40Ar (99.6%).

• Método –decaímento de 41K em 40Ar

• Meia-vida – 1.25 MA

Séries de decaímento de Urânio

Métodos com base na exposição à radiação

•Termoluminescência•OSL (luminescência estimulada opticamente)•Ressonância de Spin electrónicoUm dos aspectos essenciais nestes métodos é o facto do produto final (a datação) ser o resultado de uma relação entre a velocidade de acumulação dos efeitos físicos e a quantidade de exposição à radiação pela amostra. Geralmente a acumulação é expressa em doses de radiação, ou seja, a medida da quantidade de energia depositada por unidade de massa num determinado material. Por isso, quanto mais velha a amostra for, melhor será o resultado da datação.

TL

100.000 anos

25.000 anos

6.000 anos

2.500 anos800 anos