The potential of optically stimulated luminescence for medieval building; A case study at Termez, Uzbekistan

Luminescence techniques thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) are generally used to assess the chronology of the last firing of ceramics. In the field of building archaeology, fired bricks can be dated by these techniques. Nevertheless, these luminescence ages are not exactly related to the construction of the building itself, but to the production of the building materials. In some cases, re-use is possible and this raises problems with the interpretation of the dating results. This led us to employ optically stimulated luminescence in a less conventional way. Before bricks were sealed in masonry by mortar, they would have been exposed to day light, and, as a result, the optical traps of the crystals on the material surface should have been bleached (zeroed by light). Dating the end of the bleaching period is possible by OSL using blue light for stimulation and by IRSL (infrared stimulated luminescence) using IR stimulation. Thus the OSL or IRSL age for these crystals is directly related to the construction of the architectural structure. Experiments were carried out to determine the suitability of this approach and to solve practical problems of sampling. The results show that the bleaching light penetrates between 0.5 to 1 mm into the bricks, according to their transparency. This depth is sufficient to collect enough quartz and feldspar inclusions that have been affected by light in the past, and thus date the construction of the masonry directly. Attempts at surface dating of bricks collected at the medieval citadel of Termez, Uzbekistan, already dated by TL, were the starting point of this research

Analyse croisée des données chronologiques et des industries lithiques dans le grand sud-ouest de la France (OIS 10 à 3)

Cette analyse du cortège de dates acquises pour les sites paléolithiques du Grand Sud-Ouest de la France, croisée « aux technologies lithiques réactualisées des industries datées », des données issues des études technologiques, lithologiques de leurs industries met tout d’abord en lumière les manques et les insuffisances du cadre chronologique connu à ce jour : les datations physiques disponibles pour cette période sont encore trop peu nombreuses, « notamment pour la connaissance de certaines industries lithiques » . Ainsi, seuls 43 sites du Paléolithique moyen sont actuellement datés de façon fiable dans la région, ce qui entraîne une vue fragmentaire de l’évolution tant diachronique que synchronique des occupations humaines paléolithiques. Cette vision partielle concerne aussi les différents types d’environnement occupés au Paléolithique puisque jusqu’au début des années 2000, les sites datés étaient majoritairement situés en contexte karstique ; le développement de l’archéologie préventive couplé à la volonté d’obtention de datations physiques sur les occupations de plein air ont permis de mieux appréhender les modes d’occupation paléolithiques.Ce travail souffre également de la non réactualisation « récente » des faciès typologiques ainsi que des systèmes de production de plusieurs sites de référence datés. Certains faciès ne sont ainsi représentés que par un seul niveau daté, comme l’Acheuléen de la couche C’4 de Barbas I ou le Moustérien de type Ferrassie du niveau 3 du Pech de l’Azé II dont l’attribution techno-culturelle n’a pas fait l’objet d’une révision dans le cadre de l’Action Collective de Recherche. A l’inverse, d’autres faciès jouissent d’études et de datations complètes, comme le Moustérien de Tradition Acheuléenne de type B.Cette analyse fait également émerger de nouvelles données concernant l’apparition et la contemporanéité des différents faciès typologiques acheuléens et moustériens d’une part, et moustériens, châtelperroniens et aurignaciens d’autre part. Ainsi, les faciès acheuléens sont contemporains de certains sites possédant du Paléolithique moyen ancien et du Moustérien typique. A l’autre extrémité, durant le stade isotopique 3, quatre faciès moustériens semblent coexister : le Moustérien de Tradition Acheuléenne, le Moustérien à Denticulés, le Moustérien de type Quina et le Moustérien typique, avec une antériorité du premier par rapport aux deux suivants. Les périodes charnières entre Paléolithique moyen et supérieur sont marquées par un chevauchement des faciès du Moustérien, du Châtelperronien et de l’Aurignacien archaïque et ancien, ces trois derniers n’ayant pas fait l’objet d’une analyse critique de la validité de leurs datations. Cette étude permet aussi d’évaluer l’étendue chronologique des systèmes de débitage dominants (Levallois, Discoïde, Quina, Façonnage). Les conceptions de débitage Levallois et Discoïde sont les plus représentées, la première s’échelonnant sur presque 300 ka avec un développement considérable durant les stades isotopiques 4 et 3 ; la seconde s’étendant également sur environ 300 ka avec une antériorité du débitage discoïde sur quartz comparativement à celui sur silex. L’évaluation chronologique du débitage Quina reste difficile puisque seuls trois gisements sont datés. Le débitage laminaire du Paléolithique moyen, toujours associé à une chaîne opératoire de façonnage, s’échelonne lui sur près de 45 ka.Un parallèle entre le Sud-Ouest et la France septentrionale permet enfin de différencier de façon notable les périodes d’occupations du territoire et leur fréquence au sein de ces deux régions. Alors que le nord de la France paraît dépourvu d’occupations durant le stade 6, le Sud-Ouest est marqué par la présence de nombreux gisements. L’Eémien constituerait dans ces deux régions une lacune des occupations néandertaliennes. Dans le Sud-Ouest, les occupations paléolithiques datées de façon fiable se concentrent de la fin du stade 5c au stade 3 alors que dans le nord de la France, les occupations datées du Bassin de la Somme sont regroupées durant les sous-stades 5d à 5a et seules quelques occupations se situent pendant les stades 4 et 3

Les terres cuites architecturales comme sources d'information chronologique et technique des édifices avant l'an mil

A partir de l'étude d'un édifice phare de l'Ouest de la France (Église Notre-Dame sous Terre au Mont-Saint-Michel) mous montrons comment le couplage des études de bâti permettant l'identification d'ensembles maçonnés et leur chronologie relative, avec les méthodes de datation des terres cuites par thermoluminescence et archéomagnétisme, et des charbons de mortier par radiocarbone, aboutit à des informations particulièrement novatrices sur la chronologie de la production des briques, leur éventuel remploi ou sur leur production ad nove, mais aussi, plus inattendu, sur des éléments technologiques de leur production. Les orientations actuelles des recherches méthodologiques pour la datation physique des structures bâties sont également mises en perspectiv

Datation par thermoluminescence d’une structure de combustion granitique à Javols (Lozère) : quelques considérations sur la microdosimétrie des irradiations naturelles

Une structure de combustion creusée dans le granite sur les hauteurs dominant la ville romaine d’Anderitum, sur la commune de Javols (Lozère) a été datée par thermoluminescence. Pour cela, des grains de quartz de granulométrie comprise entre 80 et 315 µm ont été extraits d’échantillons de la roche chauffée et analysés par thermoluminescence afin de déterminer la dose archéologique. Des mesures de spectrométrie gamma à bas bruit de fond au laboratoire et de spectrométrie gamma (NaI:Tl) sur site ont permis de déterminer la dose annuelle d’irradiation. En raison de l’hétérogénéité de la roche à l’échelle millimétrique, une étude spécifique de la répartition du potassium a été mise en œuvre, par spectrométrie X sous faisceau électronique d’un microscope électronique à balayage. Destinée à tester la représentativité de mesures globales de radioactivité par spectrométrie gamma vis-à-vis de l’irradiation bêta locale des grains de quartz retenus pour la TL, elle a montré que mesures globales et locales étaient en bon accord. L’âge moyen établi sur trois échantillons de roche est de 5825±280 ans (1) par rapport à 2004. La structure de combustion peut donc être rattachée à la période recouvrant le Néolithique final et le début du Chalcolithique.Thermoluminescence-dating has been applied to a fired pit dug into a granitic rock, on the hills at the vicinity of Anderitum, a gallo-roman city situated at Javols (Lozère, South of Massif Central, France). 80-315 µm size quartz grains were selected from samples of heated rock for equivalent dose determination. The annual dose was evaluated using low background gamma spectrometry (Ge detector) and on site NaI:Tl spectrometry measurements. At the millimetric size scale, Javols’ granite is heterogeneous on the point of view of radioactive minerals and thus beta radiation field. It is the reason why a potassium distribution study (by Scanning electron microscopy- energy dispersive X ray spectrometry) was carried out in order to check for the appropriateness of global measures by gamma spectrometry compared to local beta irradiation given to quartz grains, the size of which is similar to that of the crystals studied by TL. We found that global and local measurements of potassium agree. The averaged age from three samples is 5825280 years (1) before 2004. Then, the fired structure can be chronologically linked to the late Neolithic and early Chalcolithic periods

Datation par luminescence de l'architecture médiévale et données technologiques sur les briques cuites (le cas de la citadelle de Termez (Ouzbékistan))

BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocBORDEAUX3-BU Lettres-Pessac (335222103) / SudocSudocFranceF

TL-dating applied to building archaeology: The case of the medieval church Notre-Dame-Sous-Terre (Mont-Saint-Michel, France)

The recent application of thermoluminescence (TL) dating to young building materials is being increasingly developed for use in the field of buildings archaeology. Ensuring the accuracy of the dating method is of the utmost importance in order to achieve results which are pertinent enough to have archaeological significance. This paper deals with an archaeological building study of the first church built on the Mont-Saint-Michel (France) and improvements made to the TL-protocol in Bordeaux. The aim is to achieve precise dates for the material under analysis and therefore, a better understanding of the evolution of the building. For this study, 14 bricks have been sampled from eight different masonries and submitted for TL dating analysis. With the exception of one sample which appears to be non-contemporaneous to the others, the date results range from 900 ± 80 to 1020 ± 60 AD. The results were then averaged according to the two phases established by the archaeological building study. The first two stages of the primitive church both date from the 10th century

Analyse croisée des données chronologiques et des industries lithiques dans le grand sud-ouest de la France (OIS 10 à 3)

International audienc

Thermoluminescence et chronologie de l'architecture médiévale : datation de briques de la citadelle de Termez en Ouzbékistan

Termez, an antique city of north Bactriane which had become one of the capitals of the medieval Tokharestan, is situated at the far south of Uzbekistan, along the Amou Darya river. This huge archaeological site (about 500 hectares) has been excavated soon after the First World War. Its citadel, about 10 hectares, has antique architectural vestiges made of unfired bricks and large fortifications of burned bricks ; this latter material was used principally during the islamic ages (VIIeth-XIVth centuries). Dating indicators of the citadel are provided by ceramic typology and architectural connections, but they did not allow us to determine a chronology for all the constructions, and that's why a thermoluminescence dating programme has been set up. This technique the time of the last heating of the material, and then the burned bricks production is dated. Thermoluminescence can give judicious informations about the chronology of citadel constructions since the site contains a huge quantity of bricks, a second use of the building material being very unlikely. Thermoluminescence results on burned bricks taken from a strongly destroyed circular tower at the east of the citadel are ranging from the XIIth to the XIVth centurie. New informations about architectural and political history of the site during the Middle Ages are then obtained, and notably the permanent use of the citadel even after the destruction of the city by Gengis Khan in 1220.Termez, cité antique de Bactriane du nord devenue une des capitales du Tokharestan médiéval, est située à l'extrême sud de l'Ouzbékistan, le long de l'Amou Darya. Cet immense site archéologique (500 hectares environ) a fait l'objet de fouilles dès les lendemains de la première guerre mondiale. Sa citadelle, d'une surface d'environ 10 hectares, présente des vestiges architecturaux antiques en briques crues et de puissantes fortifications en briques cuites, matériau qui prédomine à l'époque islamique (VIIe-XIV siècles). Les éléments de datation concernant la citadelle proviennent essentiellement de la typologie céramique et de l'étude des relations architecturales. Ces procédés n'ont cependant pas permis d'établir la chronologie de toutes les constructions et c'est pourquoi un programme de datation par thermoluminescence a été mis en œuvre. Cette technique détermine la date de dernière cuisson du matériau, donc celle de la production des briques cuites. On obtient ainsi des informations pertinentes sur la chronologie des constructions de la citadelle, compte tenu du volume considérable de briques utilisées et de la faible probabilité de leur réutilisation. On expose ici les résultats de datation par thermoluminescence de briques cuites prélevées sur une tour circulaire fortement détruite située à l'est de la citadelle. Les datations obtenues s'échelonnent du XIIe au XIVe siècle, ce qui fournit des éléments nouveaux et importants sur l'histoire architecturale et politique du site au cours du Moyen-Âge et sur la pérennité de son utilisation même après la destruction de la ville par Gengis Khan en 1220.Vieillevigne Emmanuelle, Guibert Pierre, Bechtel Françoise, Leriche Pierre. Thermoluminescence et chronologie de l'architecture médiévale : datation de briques de la citadelle de Termez en Ouzbékistan. In: Revue d'Archéométrie, n°28, 2004. pp. 43-55