출처:
陳鐵梅,原思訓,高世君.鈾子係法測定骨化石年齡的可靠性研究及華北地區主要舊石器地點的鈾子系年代序列[J].人類學學報,1984(03):259-269.DOI:10.16359/j.cnki.cn11-1963/cnq.
陈铁梅,原思训,高世君.铀子系法测定骨化石年龄的可靠性研究及华北地区主要旧石器地点的铀子系年代序列[J].人类学学报,1984(03):259-269.DOI:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.1984.03.011.
ISSUE
산정동 유적지의 연대는 18,000~23,000년 전이다.
관련자료
鈾子系法測定骨化石年齡的可靠性研究及華北地區主要舊石器地點的鈾子系年代序列
우라늄 계열(U-series) 방법에 의한 뼈 화석 연령 신뢰성 연구와 화북 주요 구석기 유적의 우라늄 계열 연대 서열
진철매(陳鐵梅), 원사훈(袁思訓), 고세군(高世君)
초록
本研究討論以鈾系測年法測定骨化石年齡時的關鍵問題與可行條件,結合多個華北舊石器遺址樣品的實測結果,評估二次鈾攝入/流失對年齡偏差的影響,並提出樣品選取與判讀的操作準則;在此基礎上,嘗試建立若干主要遺址的絕對年代序列。
본 연구는 우라늄 계열(U-series) 연대측정으로 뼈 화석 연령을 구할 때의 핵심 쟁점과 적용 조건을 논의한다. 화북(華北) 여러 구석기 유적 시료의 실측 결과를 종합해, 속성작용(續成作用) 이후 2차 우라늄 유입/유실이 연령 오차에 미치는 영향을 평가하고, 시료 선정 및 판독을 위한 실무 준칙을 제시한다. 이를 바탕으로 주요 유적의 절대연대 서열을 시도적으로 구성한다.
關鍵詞:鈾系測年;骨化石;華北;舊石器地點;絕對年代序列
핵심어: 우라늄 계열(U-series) 연대측정; 뼈 화석; 화북(華北); 구석기 유적; 절대연대 서열
四、結論與幾點看法. 결론과 몇 가지 견해
1.鈾子系法是測定三十萬年以內動物化石或石化化石年齡的一種可靠方法。其關鍵是必須同時獨立測定每一骨化石樣品的 ^230Th 年齡和 ^231Pa 年齡,以判斷樣品中鈾的後期遷移情況。同時測定並綜合分析若干個屬同一地層或考古層位樣品的年齡,將有助於提高所得年代值的精確可靠度.
1. 우라늄 계열(U-series) 방법은 30만 년 이내의 동물 화석 또는 석화된 화석의 연령을 측정하는 신뢰할 만한 방법이다. 핵심은 각 뼈 화석 시료마다 ^230Th 연령과 ^231Pa 연령을 동시에, 그리고 독립적으로 측정해 시료 내 우라늄의 후기 이동 여부를 판단하는 데 있다. 아울러 같은 지층 또는 고고학적 층위에 속하는 여러 시료의 연령을 동시에 측정해 종합 분석하면, 얻어지는 연대값의 정확성과 신뢰도를 높일 수 있다.
2.鈾子系測年方法為我國華北地區十個重要的舊石器遺址或地點首次嘗試提出一個絕對年代序列(表4)。考慮到石器地點的堆積本身往往延續有一段時間,同時實驗數據也有誤差,表4中用年代區間表示各石器地點的年代。 我們曾用 Brainerd-Robinson 統計方法分析了華北地區幾個動物群的相對年代先後(陳鐵梅,1983),與表4的結果是一致的。
2. 우라늄 계열 연대측정으로 중국 화북(華北) 지역의 10개 주요 구석기 유적·지점에 대해 처음으로 절대 연대 서열을 제시했다(표 4). 석기 지점의 퇴적 자체가 대개 일정 기간 이어지고, 실험 수치에도 오차가 존재함을 고려해, 표 4에서는 각 지점의 연대를 구간으로 표기했다. 우리는 Brainerd-Robinson 통계 방법으로 화북 지역 몇몇 동물상의 상대 연대 선후를 분석한 바 있으며(진철매, 1983), 그 결과는 표 4와 일치했다.
表4. 華北地區舊石器地點鈾子系年代序列

표4. 화북(華北) 지역 구석기 지점 우라늄 계열 연대 서열
| 지점명 | 층위 | 연대 범위(만 년) |
| 주구점 제1지점 | 1–3층 | 220–290 |
| 대려 78006A 지점 | 3–4층 | 180–230 |
| 정촌 54:100 지점 | 160–210 | |
| 주구점 신동 | 3–7 수평층 | 135–175 |
| 허가요 74093 지점 | 지표하 8 m 화석층 | 100–125 |
| 천안 과촌 | 37–50 | |
| 사라오소 | 구석기 문화층 | 42–50 |
| 수동구 | 구석기 문화층 | 32–40 |
| 소남해 | 제6층 | 18–23 |
| 산정동 | 18–23 |
3. 表4的數據表明,周口店第一地點—新洞和山頂洞在時代上並不緊密銜接,中間有很寬的年代間隔。這與考古研究的結果是相符的。吳新智等(1978)曾經指出在歐洲及西亞已發現不少中更新世到晚更新世早期的古人類化石,而在東亞及我國卻很少有這一時期的古人類化石。本文所測的遺址中也確實存在 5–10 萬年間的斷代。今后第四紀年代測定技術不應能有助于我國的人類和舊石器考古工作者警醒這一時期的人類活動迹象。
3. 표 4의 자료는 주구점 제1지점–신동과 산정동이 시기상 서로 촘촘히 잇닿아 있지 않으며, 그 사이에 폭넓은 연대 공백이 있음을 보여 준다. 이는 고고학 연구 결과와도 부합한다. 오신지 등(1978)은 유럽과 서아시아에서는 중(中)갱신세에서 만(晩)갱신세 초기 구간의 고인류 화석이 적지 않게 발견되었지만, 동아시아와 중국에서는 이 시기의 고인류 화석이 매우 드물다고 지적한 바 있다. 본 연구에서 측정한 유적들 사이에도 실제로 5–10만 년대의 단절이 존재한다. 앞으로 제4기 연대측정 기술이 이 공백기 인류 활동의 흔적을 규명하는 데 도움을 주기를 바란다.
4.傳統的地層古生物和氣候地層方法對人類的發展史和第四紀地質能作出相對早晚的分期。而絕對年代測定方法的發展有可能提供統一、定量的時間尺度。然而,並非在所有情況下被測樣品的年齡都代表樣品所在地層或考古層位所形成的年代,它們之間的關系依賴于被測樣品的材料、采樣的合理性,測年也依賴于測年方法理論基礎的一些假設在什麼范圍和多大程度上被證實。這方面還有很多工作要做。本文所提出華北旧石器文化的鈾子系年代序列也有待于其他測年方法的互校驗。為此我們希望:(1) 第四紀地層工作者、考古工作者與年代工作者之間保持密切合作,使樣品的采集和對所得年代值與樣品所在地層/地點的關系的分析更為合理;(2) 每種測年方法公布測定結果時,應對采樣層位、樣品材料、實驗方法、處理數據的模式、所作校正等作必要的說明。這將使數據使用者對年代數據的代表性及精確性的估計有據,也使各種測年方法間的互校比對成為可能。
4. 전통적인 층서 고생물학·기후층서 방법은 인류 발달사와 제4기 지질에 대해 상대적 선후 구분을 내릴 수 있다. 절대연대 측정법의 발전은 통일적이고 정량적인 시간척도를 제공할 가능성이 있다. 그러나 모든 경우에 측정된 시료의 연령이 그 시료가 놓여 있는 지층이나 고고학적 층위의 형성 시기를 그대로 대표하는 것은 아니다. 양자 사이의 관계는 시료 재질과 채집의 합리성에 달려 있으며, 연대측정 역시 그 방법의 이론적 가정들이 어느 범위에서, 어느 정도로 입증되었는지에 의존한다. 이 부분에는 아직 할 일이 많다. 본문에서 제시한 화북 구석기 문화의 우라늄 계열 연대 서열 또한 다른 연대측정법과의 상호 교차검증이 필요하다. 이를 위해 (1) 제4기 층서 연구자·고고학자·연대 연구자 사이의 긴밀한 협력으로, 시료 채집과 얻어진 연대값을 시료의 지층/지점과 연계해 보다 합리적으로 해석해야 하고, (2) 각 연대측정법이 결과를 공표할 때에는 시료 층위, 시료 재질, 실험 방법, 자료 처리 방식, 적용한 보정 등에 대해 필요한 설명을 덧붙여야 한다. 이렇게 해야 자료 이용자가 연대자료의 대표성과 정밀도를 추정할 근거를 갖게 되며, 서로 다른 연대측정법 간의 상호 대조·비교도 가능해진다.
THE STUDY ON URANIUM-SERIES DATING OF FOSSIL BONES AND AN ABSOLUTE AGE SEQUENCE FOR THE MAIN PALEOLITHIC SITES OF NORTH CHINA
화북 주요 구석기 유적의 절대 연대 서열과 뼈 화석의 우라늄 계열(U-series) 연대측정에 관한 연구
Chen Tiemei, Yuan Sixun, Gao Shijun (Dating Lab., Department of Archaeology, Peking Univ.)
천티에메이(Chen Tiemei), 위안쓰쉰(Yuan Sixun), 가오스쥔(Gao Shijun) (베이징대학교 고고학과 연대측정실)
Abstract:
The establishment of an absolute time scale for human evolution is of great importance to anthropology and archaeology. Thus the possibility of dating fossilized vertebrate bones by uranium-series method is quite attractive, as 1) fossil bones are frequently associated with paleolithic sites and 2) the time range immediately beyond the 14C limit which spans from 40 thousand years to about 300 thousand years still remains inaccessible to most radiometric techniques. The uranium-series dating is based on the assumption that the post-mortem U-uptake by buried bones is relatively rapid and reaches some saturation level after a time much shorter than the age of bones. Thus the restoration of the equilibrium between U and its daughter nuclei is determined by the decay-growth process only. But this is not always valid. In many cases U migrates continuously in (or out) of the bone after fossili-zation. This leads to the necessity to measure both 230Th age and 231Pa age for every sample, and the concordance between these two ages will be the proof of the validity of the closed-system assumption. This work suggests that if the secondary U-uptake (or loss) is small compared with the U-concentration in fossil bone, the 233Th age and 231Pa/230Th age will serve as the upper and lower limits of the sample’s true age. A complex analysis of several sample dates from one and same archaeological context will improve the accuracy and precision of the age ascribed to the context. An absolute chronological sequence of 10 main paleolithic sites of North China as the results of measurement is listed below:

인류 진화에 대한 절대적 시간축을 확립하는 일은 인류학과 고고학에서 매우 중요하다. 따라서 우라늄 계열(U-series) 방법으로 화석화된 척추동물의 뼈를 연대측정할 수 있다는 가능성은 매우 매력적이다. 그 이유는 (1) 뼈 화석이 구석기 유적과 자주 함께 발견되고, (2) 방사성탄소(^14C) 한계 바로 너머의 약 4만 년부터 약 30만 년에 이르는 구간이 여전히 대부분의 방사성연대 기법으로는 접근하기 어렵기 때문이다. 우라늄 계열 연대측정은 매장된 뼈가 사후에 우라늄을 비교적 빠르게 흡수하고, 그 흡수가 뼈의 실제 나이보다 훨씬 짧은 시간 안에 어떤 포화 수준에 도달한다는 가정에 근거한다. 따라서 우라늄과 그 붕괴 생성핵 사이의 평형 회복은 오로지 붕괴–성장 과정에 의해 결정된다고 본다. 그러나 이 가정은 항상 성립하는 것은 아니다. 많은 경우, 화석화 이후에도 우라늄은 뼈의 내부(또는 외부)로 지속적으로 이동한다. 이 때문에 각 시료에서 ^230Th 연령과 ^231Pa 연령을 모두 측정할 필요가 있으며, 이 두 연령의 부합은 폐쇄계 가정의 타당성을 입증하는 근거가 된다. 본 연구는 2차적 우라늄 유입(또는 유실)이 뼈 화석 내 우라늄 농도에 비해 작다면, 233Th 연령과 231Pa/230Th 연령이 시료의 실제 연령에 대한 상한과 하한으로 기능할 수 있음을 시사한다. 동일한 고고학적 맥락에서 나온 여러 시료 연대를 복합적으로 분석하면, 그 맥락에 부여되는 연대의 정확도와 정밀도를 향상시킬 수 있다. 측정 결과로서 화북 지역의 주요 10개 구석기 유적에 대한 절대 연대 서열은 아래와 같다.
| 지점명 | 층위/설명 | 연대범위(천 년) |
| 주구점 제1지점 | 1–3층 | 220–290 |
| 대려 78006A 지점 | 3–4층 | 180–230 |
| 정촌 54.100 지점 | 160–210 | |
| 주구점 신동 | 3–7층 | 135–175 |
| 허가요 74093 지점 | 지표하 8 m | 100–125 |
| 천안 과촌 | 37–50 | |
| 사라오소 | 구석기 문화층 | 42–50 |
| 수동구 | 구석기 문화층 | 32–40 |
| 소남해 | 제6층 | 18–23 |
| 주구점 상동 | 18–23 |
a-spectroscopic technique of ’”Pa/1″!! activity ratio and M1Pa age measurement is described. The validity o’f this technique is tested on the RKM-5 fossil coral sample which has been wildly measured as an international cross-check sample by many uranium-series dating laboratories.
방사능비와 M1Pa 연령 측정을 위한 a-분광(a-spectroscopic) 기법을 기술하였다. 이 기법의 타당성은 다수의 우라늄 계열 연대측정 실험실에서 국제 교차검증 시료로 널리 측정되어 온 RKM-5 산호 화석 시료에 대해 시험되었다.