عرض مصدر التأريخ بالتالق - تاريخ الضوء المنبعث

{{يتيمة|تاريخ =يوليو 2023}}
{{مقالة غير مراجعة|تاريخ =يوليو 2023}}
يشير '''التأريخ بالتالق او التأريخ بالضوء المنبعث''' إلى مجموعة من الطرق المستخدمة لتحديد المدة التي تعرضت فيها الحبيبات [[معدن|المعدنية]] لآخر مرة لأشعة الشمس أو درجات حرارة كافية. إنه مفيد [[جيولوجي|للجيولوجيين]] وعلماء [[علم الآثار|الآثار]] الذين يريدون أن يعرفوا متى حدث هذا الحدث. يستخدم طرقًا مختلفة لتحفيز وقياس [[ضيائية|الإضاءة المنبعثة]] .

تتضمن هذه التقنيات مثل التأريخ الضوئي المحفز (OSL)، وتأريخ الإضاءة الضوئي بالأشعة تحت الحمراء (IRSL)، و[[تأريخ بواسطة الضيائية الحرارية|تأريخ الإضاءة الحرارية (TL)]]. يشير "التأريخ الضوئي" عادة إلى OSL و IRSL، وليس TL..

== الشروط والدقة ==
جميع [[الرواسب|الترسبات]] والترب الموجودة تحتوي على كميات ضئيلة من النظائر الإشعاعية للعناصر مثل [[بوتاسيوم|البوتاسيوم]] و[[يورانيوم|اليورانيوم]] و[[ثوريوم|الثوريوم]] و[[روبيديوم|الروبيديوم]]. هذه النظائر تتحلل ببطء مع مرور الوقت، وتتمتع بخاصية الإشعاع الأيوني الذي يتم امتصاصه من قبل حبيبات المعادن في الترسبات مثل [[مرو (معدن)|الكوارتز]] وفلدسبار البوتاسيوم. تتسبب [[الإشعاعات]] في الحفر الإلكتروني داخل الحبيبات وتترك [[شحنة كهربائية|شحنة]] ضمن "فخاخ [[إلكترون|الإلكترونات]]" غير المستقرة بشكل هيكلي. تتراكم الشحنة المحتجزة مع مرور الوقت بمعدل يتم تحديده بواسطة كمية الإشعاع الخلفي في الموقع الذي تم فيه دفن العينة. يؤدي تحفيز حبيبات المعادن هذه باستخدام الضوء (الأزرق أو الأخضر لـ OSL؛ [[الأشعة تحت الحمراء]] لـ IRSL) أو الحرارة (لـ TL) إلى إطلاق إشارة الإضاءة المنبعثة عندما يتم إطلاق طاقة الإلكترونات غير المستقرة المخزنة، وتتفاوت شدة هذه الإشارة حسب كمية الإشعاع الممتصة أثناء الدفن وخصائص المعدن.

يعتمد معظم أساليب التأريخ بالضوء المنبعث على افتراض أن حبيبات [[المعادن]] تمّ "تبييضها" بما فيه الكفاية في وقت الحدث الذي يتم تأريخه. على سبيل المثال، في [[مرو (معدن)|الكوارتز]]، يكفي تعرض قصير للضوء النهاري في نطاق 1-100 ثانية قبل الدفن لإعادة ضبط ساعة التأريخ OSL بشكل فعال.<ref name=":2">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Murray, A. S.|الأخير2=Olley, J. M.|عنوان=Precision and accuracy in the optically stimulated luminescence dating of sedimentary quartz: a status review|صحيفة=Geochronometria|المجلد=21|سنة=2002|صفحات=1–16|مسار= http://www.geochronometria.pl/pdf/geo_21/geo21_01.pdf|تاريخ الوصول=February 8, 2016|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20221006094251/http://www.geochronometria.pl/pdf/geo_21/geo21_01.pdf|تاريخ أرشيف=2022-10-06}}</ref> وهذا عادةً، ولكن ليس دائمًا، الحال مع [[الرواسب|الترسبات الريحية]]، مثل [[الكثبان الرملية]] واللوس، وبعض الترسبات المائية. يمكن تحديد أعمار OSL للكوارتز الفردي عادةً من 100 إلى 350,000 سنة مضت، ويمكن أن تكون موثوقة عند استخدام الطرق المناسبة.<ref name=":2" /> والقيام بالفحوص الصحيحة. تتيح تقنيات IRSL للفلسبار إمكانية تمديد نطاق التأريخ ليصل إلى مليون سنة، حيث يتمتع [[فلسبار|الفلسبار]] بمستويات تشبع جرعة أعلى بشكل كبير من الكوارتز، على الرغم من أنه يجب التعامل مع مشكلات التلاشي الشاذة أولاً.<ref name=":2" /><ref name="Roberts 2015">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Roberts, R.G., Jacobs, Z., Li, B., Jankowski, N.R., Cunningham, A.C., & Rosenfeld, A.B.|عنوان=Optical dating in archaeology: thirty years in retrospect and grand challenges for the future|صحيفة=Journal of Archaeological Science|المجلد=56|سنة=2015|صفحات=41–60|DOI=10.1016/j.jas.2015.02.028|مسار= https://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=3831&context=smhpapers|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20221006094244/https://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=3831&context=smhpapers|تاريخ أرشيف=2022-10-06}}</ref> يمكن الحصول على أعمار خارج هذه النطاقات، ولكن يجب التعامل معها بحذر. يتراوح عدم اليقين في تأريخ OSL عادةً بين 5-10٪ من عمر العينة.<ref name=":0">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Jacobs, Z and Roberts, R|تاريخ=2007|عنوان=Advances in Optically Stimulated Luminescence Dating of Individual Grains of Quartz from Archaeological Deposits|صحيفة=Evolutionary Anthropology|المجلد=16|العدد=6|صفحات=218|DOI=10.1002/evan.20150}}</ref>

هناك طريقتان مختلفتان لتأريخ OSL: الجرعة المتعددة المتعددة والجرعة المتعددة الفردية والمستمرة (SAR). في الاختبارات المتعددة المتعددة، يتم تحفيز عدد من حبيبات الرمل في نفس الوقت ويتم حساب التوقيع الضوئي المنبعث. المشكلة في هذه التقنية هي أن المشغل لا يعرف الأرقام الفردية التي يتم حسابها، ولذلك إذا كانت هناك حبيبات مشوّهة مسبقًا جزئيًا في العينة، فقد يعطي هذا تأريخًا مبالغًا فيه. بالمقابل، تختبر طريقة SAR أعمار الدفن لكل حبيبة رمل فردية ويتم رسمها. يمكن تحديد الترسبات المختلطة واتخاذها في الاعتبار عند تحديد العمر.<ref name=":0" />

== تاريخ ==
اقترح فارينغتون دانيالز وتشارلز بويد ودونالد سوندرز لأول مرة فكرة استخدام تقنية تأريخ الضوء المنبعث في السياقات الأثرية عام 1953، حيث اعتبروا أن استجابة الحرارة الضوئية لشظايا الفخار يمكن أن تحدد آخر حدوث للتسخين.<ref name="Aitken 1963" /> بعد بضع سنوات، أجريت اختبارات تجريبية على السيراميك الأثري عام 1960 من قبل غروغلر وآخرين.<ref name=":3" /> وخلال العقود القليلة المقبلة، كان البحث حول تقنية الحرارة الضوئية مركزًا على الفخار المحروق والسيراميك وحجارة الأفران من الترسبات المحروقة والأحجار المستخدمة في المواقد وغيرها من الأشياء المحروقة.<ref name="مولد تلقائيا1">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Roberts, R.G., Jacobs, Z., Li, B., Jankowski, N.R., Cunningham, A.C., & Rosenfeld, A.B.|عنوان=Optical dating in archaeology: thirty years in retrospect and grand challenges for the future|صحيفة=Journal of Archaeological Science|المجلد=56|سنة=2015|صفحات=41–60|DOI=10.1016/j.jas.2015.02.028|مسار= https://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=3831&context=smhpapers|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20221006094244/https://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=3831&context=smhpapers|تاريخ أرشيف=2022-10-06}}<cite class="citation journal cs1" data-ve-ignore="true" id="CITEREFRoberts,_R.G.,_Jacobs,_Z.,_Li,_B.,_Jankowski,_N.R.,_Cunningham,_A.C.,_&_Rosenfeld,_A.B.2015">Roberts, R.G., Jacobs, Z., Li, B., Jankowski, N.R., Cunningham, A.C., & Rosenfeld, A.B. (2015). [https://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=3831&context=smhpapers "Optical dating in archaeology: thirty years in retrospect and grand challenges for the future"]. ''Journal of Archaeological Science''. '''56''': 41–60. [[معرف الغرض الرقمي|doi]]:[[doi:10.1016/j.jas.2015.02.028|10.1016/j.jas.2015.02.028]].</cite><span class="cs1-maint citation-comment" data-ve-ignore="true"><code class="cs1-code"><nowiki>{{</nowiki>[[قالب:استشهاد بدورية محكمة|cite journal]]<nowiki>}}</nowiki></code>: CS1 maint: multiple names: authors list ([[:تصنيف:صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون|link]])</span>
</ref>

في عام 1963 ، Aitken et al. لاحظ أن مصائد TL في [[كالسيت|الكالسيت]] يمكن أن يتم تبييضها بواسطة [[أشعة الشمس|ضوء الشمس]] وكذلك الحرارة ، <ref name="Aitken 1963">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Aitken, M.J., Tite, M.S. & Reid, J.|عنوان=Thermoluminescent dating: progress report|صحيفة=Archaeometry|المجلد=6|سنة=1963|صفحات=65–75|DOI=10.1111/j.1475-4754.1963.tb00581.x}}</ref> وفي عام 1965 كان Shelkoplyas و Morozov أول من استخدم TL حتى تاريخ [[راسب|الرواسب]] غير المسخنة.<ref name=":3">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Shelkoplyas, V.N.|الأخير2=Morozov, G.V.|عنوان=Some results of an investigation of Quaternary deposits by the thermoluminescence method|صحيفة=Materials on the Quaternary Period of the Ukraine|المجلد=7th International Quaternary Association Congress, Kiev|سنة=1965|صفحات=83–90}}</ref> خلال السبعينيات وأوائل الثمانينيات من القرن الماضي ، أصبح التأريخ في TL للمصائد الحساسة للضوء في الرواسب الجيولوجية الأرضية والبحرية أكثر انتشارًا.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Wintle, A.G.|الأخير2=Huntley, D.J.|عنوان=Thermoluminescence dating of sediments|وصلة=https://archive.org/details/sim_quaternary-science-reviews_1982_1/page/31|صحيفة=Quaternary Science Reviews|المجلد=1|سنة=1982|العدد=1|صفحات=31–53|DOI=10.1016/0277-3791(82)90018-X|bibcode=1982QSRv....1...31W}}</ref>

تم تطوير التأريخ البصري باستخدام التلألؤ المحفز بصريًا (OSL) في عام 1984 بواسطة David Huntley وزملاؤه.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Huntley, D. J., Godfrey-Smith, D. I., & Thewalt, M. L. W.|عنوان=Optical dating of sediments|صحيفة=Nature|المجلد=313|العدد=5998|سنة=1985|صفحات=105–107|DOI=10.1038/313105a0|bibcode=1985Natur.313..105H}}</ref> هوت وآخرون. وضع الأساس للتأريخ المحفز بالأشعة تحت الحمراء (IRSL) لتأريخ الفلسبار البوتاسيوم في عام 1988.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Hütt, G., Jaek, I. & Tchonka, J.|عنوان=Optical dating: K-feldspars optical response stimulation spectra|صحيفة=Quaternary Science Reviews|المجلد=7|العدد=3–4|سنة=1988|صفحات=381–385|DOI=10.1016/0277-3791(88)90033-9|bibcode=1988QSRv....7..381H}}</ref> تعتمد طريقة OSL التقليدية على التحفيز البصري ونقل الإلكترونات من مصيدة واحدة ، إلى ثقوب موجودة في مكان آخر في الشبكة - تتطلب بالضرورة وجود عيبين على مقربة ، وبالتالي فهي تقنية مدمرة. تكمن المشكلة في أن مراكز محاصرة الإلكترون / الثقب القريبة تعاني من نفق موضعي ، مما يؤدي إلى القضاء على إشاراتها بمرور الوقت ؛ هذه هي المشكلة التي تحدد حاليًا الحد الأقصى للعمر لتاريخ OSL.

في عام 1994، تم توسيع مبادئ تقنيات التأريخ الضوئي والحراري الضوئي لتشمل الأسطح المصنوعة من الغرانيت والبازلت والصخور الرملية، مثل الصخور المنحوتة من المعالم والآثار القديمة. أظهر إيوانيس ليريتزيس، مبتكر تقنية تأريخ الضوء المنبعث للمباني القديمة، ذلك في عدة حالات من معالم مختلفة.<ref name=":1">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Liritzis, I.|عنوان=Surface Dating by Luminescence: An Overview|صحيفة=Geochronometria|المجلد=38|العدد=3|سنة=2011|صفحات=292–302|DOI=10.2478/s13386-011-0032-7}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Liritzis, I., Polymeris, S.G., and Zacharias, N.|عنوان=Surface Luminescence Dating of 'Dragon Houses' and Armena Gate at Styra (Euboea, Greece)|صحيفة=Mediterranean Archaeology and Archaeometry|المجلد=10|العدد=3|سنة=2010|صفحات=65–81|bibcode=2010MAA....10...65L}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Liritzis, I.|عنوان=Strofilas (Andros Island, Greece): new evidence for the cycladic final neolithic period through novel dating methods using luminescence and obsidian hydration|صحيفة=Journal of Archaeological Science|المجلد=37|العدد=6|سنة=2010|صفحات=1367–1377|DOI=10.1016/j.jas.2009.12.041}}</ref>

== الفيزياء ==
تعد تقنية تأريخ الضوء المنبعث واحدة من عدة تقنيات يتم فيها حساب العمر على النحو التالي:<blockquote>العمر = (إجمالي جرعة الإشعاع الممتصة) / (معدل جرعة الإشعاع) <ref name="مولد تلقائيا2">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Liritzis, I.|عنوان=Surface Dating by Luminescence: An Overview|صحيفة=Geochronometria|المجلد=38|العدد=3|سنة=2011|صفحات=292–302|DOI=10.2478/s13386-011-0032-7}}<cite class="citation journal cs1" data-ve-ignore="true" id="CITEREFLiritzis,_I.2011">Liritzis, I. (2011). [[doi:10.2478/s13386-011-0032-7|"Surface Dating by Luminescence: An Overview"]]. ''Geochronometria''. '''38''' (3): 292–302. [[معرف الغرض الرقمي|doi]]:<span class="cs1-lock-free" title="Freely accessible">[[doi:10.2478/s13386-011-0032-7|10.2478/s13386-011-0032-7]]</span>.</cite></ref></blockquote>يتم حساب معدل جرعة الإشعاع من قياسات العناصر الإشعاعية (K و U و Th و Rb) داخل العينة ومحيطها، ومن معدل جرعة الإشعاع من [[أشعة كونية|الأشعة الكونية]]. يتراوح معدل الجرعة عادة بين 0.5 - 5 غراي/1000 عام. يتم تحديد إجمالي جرعة الإشعاع الممتصة عن طريق تنشيط معادن محددة (عادة [[مرو (معدن)|الكوارتز]] أو [[فلسبار|الفلسبار]] البوتاسيومي) المستخرجة من العينة باستخدام الضوء وقياس كمية الضوء المنبعث نتيجة لذلك. يجب أن تكون طاقة الفوتونات للضوء المنبعث أعلى من طاقة الفوتونات المنشطة لتجنب قياس الضوء الفوتوني العادي. يمكن القول بأن العينة التي تم تعريض حبيبات المعادن فيها لضوء النهار الكافي (ثوانٍ للكوارتز؛ مئات الثواني لفلسبار البوتاسيومي) هي عينة ذات عمر صفري؛ عند تنشيطها، لن تنبعث أي فوتونات من هذا النوع. وكلما كبرت العينة في العمر، زادت كمية الضوء الذي تنبعثه، حتى حد التشبع..

== المعادن ==
المعادن التي تُقاس عادة هي حبيبات [[مرو (معدن)|الكوارتز]] أو [[فلسبار|الفلسبار]] البوتاسيومي بحجم الرمل، أو حبيبات الطمي غير المفصولة. هناك مزايا وعيوب في استخدام كل منهما. بالنسبة للكوارتز، يتم استخدام ترددات الإثارة الزرقاء أو الخضراء عادة، ويتم قياس الانبعاثات القريبة [[الأشعة فوق البنفسجية|فوق البنفسجية]]. وبالنسبة لفلدسبار البوتاسيومي أو حبيبات الطمي بحجم السيلت، يتم استخدام الإثارة القريبة [[الأشعة تحت الحمراء]] (IRSL) عادة، ويتم قياس الانبعاثات البنفسجية..

== مقارنة بالتأريخ بالكربون المشع ==
على عكس تقنية تأريخ الكربون -14، لا تتطلب تقنيات تأريخ الضوء المنبعث وجود مكون عضوي معاصر في الترسيبات المراد تأريخها؛ بل تتطلب فقط حبيبات الكوارتز، وفلسبار البوتاسيوم، أو بعض حبيبات المعادن الأخرى التي تم تبييضها بالكامل خلال الحدث المراد تأريخه. وتتفادى هذه الأساليب أيضًا المشكلة الناجمة عن تقدير العمر بشكل زائد عندما يتم خلط الترسيبات بـ "الكربون القديم" أو الكربون المفقود {{كيم|14|C}}، والذي لا يتوافق نسبة النظائر فيه مع الغلاف الجوي. في دراسة حول تسلسل الزمني للترسيبات البحيرية الجافة في بحيرة أولان في جنوب مغوليا، اكتشف لي وآخرون أن تواريخ OSL والكربون-14 كانت متفقة في بعض العينات، ولكن تواريخ الكربون-14 كانت أقدم بما يصل إلى 5800 عام في البعض الآخر.<ref name="Lee 2011">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Lee, M.K., Lee, Y.I., Lim, H.S., Lee, J.I., Choi, J.H., & Yoon, H.I.|عنوان=Comparison of radiocarbon and OSL dating methods for a Late Quaternary sediment core from Lake Ulaan, Mongolia|صحيفة=Journal of Paleolimnology|المجلد=45|العدد=2|سنة=2011|صفحات=127–135|DOI=10.1007/s10933-010-9484-7|bibcode=2011JPall..45..127L}}</ref>

تم تحديد أن الترسيبات التي كانت تختلف في الأعمار تم ترسيبها عن طريق العمليات الرياحية. حيث أن الرياح الغربية قد أدت إلى تدفق الكربون المفقود {{كيم|14|C}} من التربة المجاورة وصخور الكربون الباليوزويك، وهي عملية نشطة أيضًا في الوقت الحاضر. هذا الكربون المعاد تدويره غير نسب النظائر المقاسة، مما أدى إلى تقدير عمر زائف أكبر. ومع ذلك، فإن الأصل الرياحي لهذه الترسيبات كان مثاليًا لتقنية تأريخ OSL، حيث أن معظم الحبيبات قد تم تبييضها بالكامل بفعل تعرضها لأشعة الشمس خلال النقل والدفن. وخلص لي وآخرون إلى أنه عند الشك في نقل الترسيبات الرياحية، وخاصةً في بحيرات البيئات الجافة، فإن طريقة تأريخ OSL تفوق طريقة تأريخ الكربون-14، حيث أنها تقضي على مشكلة الخطأ الشائع في تقدير العمر بسبب "الكربون القديم".<ref name="مولد تلقائيا3">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Lee, M.K., Lee, Y.I., Lim, H.S., Lee, J.I., Choi, J.H., & Yoon, H.I.|عنوان=Comparison of radiocarbon and OSL dating methods for a Late Quaternary sediment core from Lake Ulaan, Mongolia|صحيفة=Journal of Paleolimnology|المجلد=45|العدد=2|سنة=2011|صفحات=127–135|DOI=10.1007/s10933-010-9484-7|bibcode=2011JPall..45..127L}}<cite class="citation journal cs1" data-ve-ignore="true" id="CITEREFLee,_M.K.,_Lee,_Y.I.,_Lim,_H.S.,_Lee,_J.I.,_Choi,_J.H.,_&_Yoon,_H.I.2011">Lee, M.K., Lee, Y.I., Lim, H.S., Lee, J.I., Choi, J.H., & Yoon, H.I. (2011). "Comparison of radiocarbon and OSL dating methods for a Late Quaternary sediment core from Lake Ulaan, Mongolia". ''Journal of Paleolimnology''. '''45''' (2): 127–135. [[بيب كود|Bibcode]]:[https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2011JPall..45..127L 2011JPall..45..127L]. [[معرف الغرض الرقمي|doi]]:[[doi:10.1007/s10933-010-9484-7|10.1007/s10933-010-9484-7]]. [[سيمانتك سكولر|S2CID]]&nbsp;[https://api.semanticscholar.org/CorpusID:128511753 128511753].</cite><span class="cs1-maint citation-comment" data-ve-ignore="true"><code class="cs1-code"><nowiki>{{</nowiki>[[قالب:استشهاد بدورية محكمة|cite journal]]<nowiki>}}</nowiki></code>: CS1 maint: multiple names: authors list ([[:تصنيف:صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون|link]])</span>
</ref>

== استخدامات اخرى ==
أحد فوائد تقنية تأريخ الضوء المنبعث هو أنها يمكن استخدامها لتأكيد صحة القطع الأثرية. يمكن استخدام عينة تزن عشرات المليغرامات تحت ظروف إضاءة منخفضة المستوى لتحقيق ذلك.<ref>{{استشهاد|الأخير=Liritzis|الأول=Ioannis|عنوان=Luminescence-Based Authenticity Testing|تاريخ=2013|صحيفة=Luminescence Dating in Archaeology, Anthropology, and Geoarchaeology: An Overview|صفحات=41–43|محرر1-الأخير=Liritzis|سلسلة=SpringerBriefs in Earth System Sciences|مكان=Heidelberg|ناشر=Springer International Publishing|لغة=en|DOI=10.1007/978-3-319-00170-8_5|ISBN=978-3-319-00170-8|الأخير2=Singhvi|الأول2=Ashok Kumar|الأخير3=Feathers|الأول3=James K.|الأخير4=Wagner|الأول4=Gunther A.|الأخير5=Kadereit|الأول5=Annette|الأخير6=Zacharias|الأول6=Nikolaos|الأخير7=Li|الأول7=Sheng-Hua|محرر2-الأخير=Singhvi|محرر2-الأول=Ashok Kumar|محرر3-الأخير=Feathers|محرر3-الأول=James K.|محرر4-الأخير=Wagner|محرر4-الأول=Gunther A.}}</ref>

== الفئة العمرية ==
يمتد نطاق أعمار تقنية تأريخ الضوء المنبعث من عدة سنوات (مونتريه وآخرون، 1992) إلى أكثر من مليون سنة (فتاحي وستوكس، 2001).

== ملحوظات ==
{{مراجع}}
{{شريط بوابات|الفيزياء|الكيمياء|زمن|علم الآثار|علم الأحياء القديمة|ما قبل التاريخ}}

== مراجع ==


[[تصنيف:تأريخ]]