Четвертичная геология и палеогеография

«Четвертичный» период – это современный этап истории Земли. Начинается он 1,8 – 1,6 млн. лет назад и продолжается по сей день. Это самый короткий геологический период, но именно в четвертичном периоде сформировалось большинство современных форм рельефа и произошло множество существенных событий в истории Земли, важнейшими из которых были: ледниковая эпоха и появление человека. Продолжительность четвертичного периода так мала, что обычные палеонтологические методы относительного определения возраста оказались недостаточно точны, и были выработаны специальные методы изучения этой части истории Земли, к числу которых относятся радиоуглеродный и калиево-аргонный методы изотопного анализа. Из-за особенностей четвертичного периода, по сравнению с другими геологическими периодами, сформировалась особая ветвь геологии – четвертичная геология [7].

Четвертичная геология даёт нам сведения об изменении земной поверхности на протяжении времени, в рамки которого вмещается история человечества, уровне океана и динамике этого уровня, интенсивности береговой тектоники. Кроме того, геологические наблюдения за напластованиями геологических слоев, стратиграфическими колонками в пещерах, последовательностью горизонтов залегания на открытых стоянках чрезвычайно важны для установления периодизации истории первобытного общества и особенно динамики технологического процесса в первобытности, ибо позволяют разнести обнаруживаемые в слоях костные остатки и археологический инвентарь по разным этапам четвертичного оледенения или периодам межледниковья и получить полную картину последовательности развития технологии на протяжении ранней истории первобытного общества.

Трудно переоценить реконструкции и установление времени бытования мостов суши, когда-то соединявших материки, в выяснении миграций первобытных людей, путей их расселения по планете.

Палеогеография [8] нацелена, в основном, на восстановление древних ландшафтов, что требует широкого привлечения биогеографических данных. В частности, состав флоры позволяет судить о колебаниях климата, неоднократно имевших место на протяжении четвертичного периода. Это, в свою очередь, делает возможной реконструкцию сезонных миграций охотников в палеолите или позволяет понять характер севооборотов и сортов возделываемых растений у неолитических земледельцев.

Археозоология [9] изучает костные остатки животных, птиц, рыб, бепозвоночных из раскопок. Они чрезвычайно важны для выяснения ареалов расселения разных видов человека, а также в реконструкции характера охоты, рыболовства и собирательства. Что касается домашних форм животных и птиц, то их костные остатки являются единственным прямым источником для разработки проблемы доместикации животных и древнего животноводства. Археозоологический материал, как и другие виды исторических источников, имеет свои ограничения и недостатки. Прежде всего, это выборочность и фрагментарность костного материала. В частности, многие фрагменты с трудом поддаются идентификации. Кроме того, предпочтения первобытных людей в пище, связанные с пищевой или ритуальной традицией, также могут повлиять на объективность производимых реконструкций.

Не менее сложна проблема доместикации (одомашнивания). Так, например, почти невозможно уловить начальные стадии доместикации, ибо находившиеся в стадии приручения животные практически не отличались от диких форм. Определение породного состава стада даёт возможность подойти к оценке уровня экономического развития, характера производственного процесса, составу пищи. В этом контексте археозоология расширяет реконструктивные возможности археологических исследований.

Археоботаника [10] снабжает историю первобытного общества сведениями о составе культурной флоры многих районов мира с первичным земледелием и даёт много для понимания очагов возникновения вторичного земледелия – введения растений в культуру под влиянием импульсов извне, диффузии и миграции культурной флоры и т. д.

Археоботанический материал снабжает историю первобытного общества мощным средством абсолютного датирования, т. к. получаемая с его помощью дата имеет точность до одного года: метод опирается на годичный прирост колец на стволе дерева. С помощью этого метода можно углубиться на несколько тысяч лет от современности, но ограничения в применении этого метода также велики: далеко не всегда древесина сохраняется в культурном слое достаточно удовлетворительно.

Физика и химия [11] расширяют технические возможности истории первобытного общества и фактическую базу её реконструкций. Они дают способы установления абсолютной хронологии. Хот ни один из них не даёт безукоризненных результатов и очень зависит от чистоты используемых образцов, взятых для датировки.

Радиокарбонный (или радиоуглеродный) метод абсолютного датирования, использует период полураспада изотопа углерода С¹⁴, равный 5730 годам, с ошибкой в 40 лет. Смысл его состоит в том, что после перехода любых органических субстанций из жизненного состояния в мёртвое углерод в них не возобновляется, и его остаточная масса поэтому пригодна для фиксации этого момента. Но, к сожалению, разрешающая способность метода практически редко выходит за пределы последних 40 тыс. лет, и поэтому он пригоден для абсолютного датирования событий лишь верхнепалеолитической эпохи. Более функционален в хронологическом отношении калий-аргоновый метод, принципиально такой же, как и радиоуглеродный, но опирающийся на период полураспада калия К⁴⁰ и аргона А⁴⁰. Период их полураспада очень велик, и поэтому калий-аргоновый метод даёт удовлетворительные результаты применительно ко времени до 2 млн. лет, но только при использовании костной ткани.

Археомагнитный и термолюминесцентный методы являются строго физическими. Оба они могут быть употреблены применительно к очень древнему, даже палеолитическому материалу. Первый из них учитывает остаточный магнетизм в неорганической субстанции, подвергшейся термическому воздействию, и соотносит его с динамикой перемещения магнитного поля земли, второй тоже применим к неорганическим материалам, но непременно имеющим кристаллическую структуру: время их кристаллизации фиксируется по свечению, а оно отражает степень интенсивности радиоактивного облучения, полученного данным материалом на протяжении времени его существования. Однако эти методы ещё недостаточно разработаны, чтобы избежать ошибок.

Для получения более точных результатов исследователи стремятся к использованию разных методов.

Физика и химия предлагают также действенные способы реставрации, а зачастую и почти полного восстановления предметов из плохо сохранившихся их фрагментов, находимых при археологических раскопках, будь то кость, дерево, металл, кожа, керамика, ткани или что-то другое.