Предварительные результаты датирования нижнепалеолитических стоянок Украины (Меджибож 1 и Меджибож А, Хмельницкая область) методом электронного спинового резонанса

Abstract

In the West of Ukraine, the Medzhibozh site complex includes two multi-layered open-air Lower Paleolithic sites sitting at 49°35′ N 27°42′ E, 270 m amsl. In Medzhibozh I’s lower alluvial cycle, Layer 16a yielded Paleolithic artefacts, mainly choppers, chopping tools, and flakes with little secondary modification, associated with likely fireplaces and bones with cutmarks left by early hominids inhabiting an ancient shoreline. Ursus deningeri, Stephanorhinus kirchbergensis, and other Middle Pleistocene fossils, as well as microtheriofauna, pollen, paleopedology data suggest that Layers 13—16 must predate 200 ka, but only one TL date has been done here.  About 500 m away from Medzhibozh I, Medzhibozh A’s six archaeological layers were intercalated with sterile gravels, with analogous stone products, fauna, hearth relics .  Since ESR can date mammalian enamel up to 2—4 Ma with 2—5 % precision, three cervid teeth from Layer 16a at Medzhibozh I and one from the Layer 1 in Medzhibozh A were dated by standard and isochron ESR. Sediment samples were analyzed by NAA to measure volumetrically averaged sedimentary dose rates. Using geological criteria, a ramped box model calculated time-averaged cosmic dose rates were determined. From Medzhibozh A, AT29’s standard LU age of 379±27 ka agreed best with ages estimated from the faunal analyses, but the isochron showed diffusional secondary U uptake, suggesting the age could be older. At Medzhibozh I, all teeth had >100 ppm U in their dentine, but enamel U ranged from 2,8 to 11,8 ppm. AT41’s isochron, which did not show secondary U uptake, suggested that the U uptake rate, p~4 was the best uptake rate, yielding an age of 373±17 ka, which correlates with late Marine Isotope Stage (MIS) 11. Meanwhile, AT44’s age likely dates at 399±11 ka with p=4, and AT45’s at 396±13 ka with p=6, both of which correlate with mid MIS 11. Their isochrons suggested secondary diffusional U uptake had affected both teeth. All isochron analyses suggest that one secondary uptake event may have affected the entire site, likely due to immersion in U-rich water. If correct, AT29’s age makes Medzhibozh A’s hearths the oldest in the Ukraine, but more teeth from all the layers must be ESR dated and tested with coupled ESR—230Th/234U to confirm the ages and p’s.Возле пгт Меджибож в Хмельницкой области Украины (49 ° 35 'с.ш., 27 ° 42' в.д., 270 м над уровнем моря) обнаружено два многослойные нижньопалеолитични местонахождение под открытым небом. Слой 16а, связанный с нижним аллювиальным циклом местонахождение Меджибож 1 содержит каменные артефакты, преимущественно Чопры, чопингы, сколы и орудия на них, возможные остатки очага, а также кости с нарезками, засечками и признаками дробления, оставленные здесь ранними гоминидами, которые жили на береговой линии древней водоема. Остатки медведя Денингера (Ursus deningeri), носорога (Stephanorhinus kirchbergensis) и других вымерших млекопитающих эпохи среднего плейстоцена позволяют предполагать, что слои 13-16 должны быть древними за 200 тыс. Лет, что подтверждено имеющейся единичной ТЛ-дате, а также данными о микротериофауны, палеоґрунтив, спорово-пыльцевого анализа. Примерно в 500 м от Меджибожу 1, на местонахождении Меджибож А, обнаружено шесть археологических слоев, разделенных стерильными прослойками, содержащих подобные каменные изделия, остатки фауны, остатки очагов. Для датировки материалов Меджибожу применен метод электронного спинового резонанса (ЕСР), возможности которого по датировке по эмалью зубов млекопитающих достигают 2-4 млн лет, а точность составляет 2-5%. Датированы стандартным и изохронным методами ЕСР оленьи зубы - три из слоя 16а Меджибожу I, один - из слоя 1 Меджибожу А. Образцы содержащих отложений проанализированы в соответствии с методикой нейтронного активационного анализа для измерения уровня усредненной по количеству и объему дозы седиментов. Усредненные во времени показатели мощности космических доз определены в соответствии с моделью изменений, с использованием геологических критериев. Образец AT29 с Меджибожу A со стандартным LU возрастом 379 ± 27 тыс. Лет - лучший с точки зрения датировки слоя, основанный на анализе фауны, но Изохроны показала диффузное вторичное поглощение урана, предполагает более древний возраст. Все зубы с Меджибожу 1 содержали> 100 ppm U в дентине, в эмали его содержание ва риював от 2,8 до 11,8 ppm. Согласно Изохроны образца AT41, не демонстрирует признаков вторичного поглощения урана, можно предполагать, что его поглощения на уровне р ~ 4 наибольший показатель поглощения. При таком уровне г. возраст составляет 373 ± 17 тыс. Лет, коррелирует с поздней фазой морской изотопной стадии 11 (MIS). Предполагаемый возраст образца AT44 - 399 ± 11 тыс. Лет при р = 4, а образца AT45 - 396 ± 13 тыс. Лет при р = 6; обе даты коррелируют с серединой стадии MIS 11. Их изохроны свидетельствуют о влиянии вторичного диффузного поглощения урана на оба зубы. Анализ изохрон допускает, что на всю стоянку мог повлиять один эпизод вторичного поглощения, возможно, связан с погружением в воду с высоким содержанием урана. Согласно датировке, очаги Меджибожу А - древнейшие в Украине, однако для подтверждения возраста и оценка значения р необходимые датировки с помощью метода ЕСР и проверка совмещенными ЕСР-230Th / 234U датами большего количества образцов из разных слоев достопримечательности.Біля смт Меджибіж у Хмельницькій області України (49°35′ пн.ш., 27°42′ сх.д., 270 м н.р.м.) виявлено два багатошарові нижньопалеолітичні місцезнаходження під відкритим небом. Шар 16а, пов’язаний з нижнім алювіальним циклом місцезнаходження Меджибіж 1 містить кам’яні артефакти, переважно чопри, чопінги, сколи й знаряддя на них, вірогідні залишки вогнища, а також кістки з нарізками, зарубками і ознаками дроблення, залишені тут ранніми гомінідами, які мешкали на береговій лінії давньої водойми. Рештки ведмедя Денінгера (Ursus deningeri), носорога (Stephanorhinus kirchbergensis) та інших вимерлих ссавців епохи середнього плейстоцену дають змогу припускати, що шари 13—16 мають бути давнішими за 200 тис. років, що підтверджено наявною одиничною ТЛ-датою, а також даними щодо мікротеріофауни, палеоґрунтів, спорово-пилкового аналізу. Приблизно у 500 м від Меджибожу 1, на місцезнаходженні Меджибіж А, виявлено шість археологічних шарів, розділених стерильними прошарками, що містять подібні кам’яні вироби, рештки фауни, залишки вогнищ. Для датування матеріалів Меджибожу застосовано метод електронного спінового резонансу (ЕСР), можливості якого щодо датування за емаллю зубів ссавців сягають 2—4 млн років, а точність становить 2—5 %. Продатовано стандартним і ізохронним методами ЕСР оленячі зуби — три з шару 16а Меджибожу I, один — з шару 1 Меджибожу А. Зразки вмісних відкладів проаналізовано відповідно до методики нейтронного активаційного аналізу для вимірювання рівня усередненої за кількістю та обсягом дози у седиментах. Усереднені у часі показники потужності космічних доз визначено відповідно до моделі змін, з використанням геологічних критеріїв. Зразок AT29 з Меджибожу A зі стандартним LU віком 379±27 тис. років — найкращий з точки зору датування шару, що ґрунтується на аналізі фауни, але ізохрона показала дифузійне вторинне поглинання урану, що припускає більш давній вік. Усі зуби з Меджибожу 1 містили >100 ppm U у дентині, в емалі його вміст ва ріював від 2,8 до 11,8 ppm. Згідно із ізохроною зразка AT41, що не демонструє ознак вторинного поглинання урану, можна припускати, що його поглинання на рівні р~4 найбільший показник поглинання. За такого рівня р вік становить 373±17 тис. років, що корелює з пізньої фазою морської ізотопной стадії 11 (MIS). Імовірний вік зразка AT44 — 399±11 тис. років при р=4, а зразка AT45 — 396±13 тис. років при р=6; обидві дати корелюють із серединою стадії MIS 11. Їх ізохрони свідчать про вплив вторинного дифузійного поглинання урану на обидва зуби. Аналіз ізохрон допускає, що на всю стоянку міг вплинути один епізод вторинного поглинання, можливо, пов’язаний із зануренням у воду з високим вмістом урану. Згідно з датуванням, вогнища Меджибожу А — найдавніші в Україні, проте для підтвердження віку і оцінювання значення р необхідні датування за допомогою методу ЕСР і перевірка суміщеними ЕСР-230Th/234U датами більшої кількості зразків із різних шарів пам’ятки