Археомагнитное датирование — это изучение и интерпретация сигнатур магнитного поля Земли в прошлые времена, зафиксированных в археологических материалах. Эти палеомагнитные сигнатуры фиксируются, когда ферромагнитные материалы, такие как магнетит, охлаждаются ниже точки Кюри , замораживая магнитный момент материала в направлении локального магнитного поля в это время. Направление и величина магнитного поля Земли в определенном месте меняются со временем и могут использоваться для ограничения возраста материалов. В сочетании с такими методами, как радиометрическое датирование , этот метод может использоваться для построения и калибровки временной шкалы геомагнитной полярности . Это одна из методологий датирования, используемых для участков в течение последних 10 000 лет. [1] Метод был задуман Эмилем Телье в 1930-х годах [2] , и возросшая чувствительность магнитометров SQUID значительно способствовала его использованию.
Магнитное поле Земли состоит из двух основных компонентов. Более сильный компонент, известный как полюса Земли, меняет направление через нерегулярные интервалы. Более слабые вариации представляют собой магнитную карту Земли. В пределах этих более слабых областей локальные направления и интенсивности постепенно изменяются (вековая вариация). Компас указывает не на истинный Северный полюс , а на направление, которое является функцией Северного магнитного полюса и локальной вековой вариации, чтобы дать магнитное склонение . Магнитное склонение в любой момент времени может быть заморожено в глиняной формации, которая содержит магнетит и нагревается выше точки Кюри . В целом, многие культуры использовали долговременные очаги из глиняных кирпичей или пространство, выложенное глиной, которые обжигались на месте в процессе использования. Эти артефакты занятия могут дать магнитное склонение с момента последнего обжига или использования. Археомагнитное датирование было описано в публикации 1992 года «Палеомагнетизм: магнитные домены в геологических террейнах». Роберт Ф. Батлер. [3]
Для археомагнитного датирования требуется нетронутая особенность, которая с высокой вероятностью содержит остаточный магнитный момент с последнего раза, когда она проходила через точку Кюри . Это включает достаточную массу для взятия образцов и подходящий материал с достаточным количеством магнетита для удержания остаточного магнетизма. Кроме того, особенность должна находиться в области, для которой существует кривая вековых вариаций (SVC). После определения палеонаправлений достаточного количества независимо датированных археологических особенностей их можно использовать для составления записи вековых вариаций для конкретного региона, известной как SVC. Археомагнитная лаборатория в Музее штата Иллинойс располагает кривыми вековых вариаций для юго-запада, середины континента и юго-востока Соединенных Штатов. Дополнительные точки данных из археомагнитных образцов с соответствующими методами датирования, такими как датирование по древесным кольцам или датирование по углероду-14 , помогают уточнить региональные кривые.
Ряд образцов извлекается из объекта путем заключения в немагнитный гипс в немагнитных формах. Эти образцы маркируются для истинного севера во время сбора. Образцы отправляются в археомагнитную лабораторию для обработки. Каждый из образцов измеряется в спиннер- магнитометре для определения термического остаточного магнетизма каждого образца. Результаты статистически обрабатываются, и генерируется собственный вектор , который показывает трехмерное магнитное склонение , которое даст местоположение Северного полюса во время последнего термического события объекта. Данные из этого объекта сравниваются с региональной кривой вековых вариаций, чтобы определить наиболее подходящий диапазон дат для последнего события обжига объекта.