سال‌یابی قطعات سفالین به‌دست‌آمده از محوطه‌های باستانی کول تپه گرگر و دوه گزخوی به روش آرکئومگنتومتری

دیرینه مغناطیس یکی از رشته‌های بین دانشی علوم ژئوفیزیک و باستان‌شناسی است که به بررسی تغییرات میدان مغناطیسی کره زمین در طول دوره تاریخ حیات بشر می‌پردازد. در این روش محققان از تغییرات دوره‌ای میدان مغناطیسی زمین و ویژگی برخی از آثار باستانی که توانایی آشکار ساختن مولفه‌های جهت و شدت میدان مغناطیسی زمین را دارند بهره می‌گیرند تا امکان تعیین سن نسبی آثار باستانی را فراهم کنند. نمونه‌های مورد مطالعه در این پژوهش از سفال‌های محوطه باستانی کول تپه جلفا و محوطه دَوَه گُز خوی انتخاب گردید. نمونه‌ها در رده‌های سنی مختلف از دوره نوسنگی تا دوره کورا ارس ii (2638-5215 ق.م) قرار دارند که قبلاً سن آن‌ها با روش مطلق c 14 تعیین شده است. هدف از این مطالعه، ترسیم نمودار شاخص از تغییرات دوره‌ای زاویه میل مغناطیس باستان و تهیه یک ابزار سال‌یابی نسبی برای تخمین سن ‌ مجهولی است که منسوب به بازه زمانی مورد مطالعه است. در همین راستا از روش‌های آزمایشگاهی اندازه‌گیری پذیرفتاری مغناطیسی جرمی با دستگاه کاپابریج، تشخیص حضور کانی‌های سوپر پارا مغناطیس به روش پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس با استفاده از دستگاه بارتینگتون و کانی‌شناسی مغناطیسی توسط دستگاه پذیرفتاری سنج (multi-function kappabridge) اندازه‌گیری می‌گردد. برای از بین بردن مغناطیس ثانویه و تعیین مغناطیس اصلی به روش مغناطیس زدایی حرارتی استفاده گردید. نتایج حاصل نشان می‌دهد که مغناطیس هر دو منطقه نزدیک به هم بوده و نمونه‌های هر دو محوطه میزان پذیرفتاری مغناطیسی تقریباً مشابهی داشته‌اند. حامل اصلی مغناطیسی در همه نمونه‌ها مگنتیت و تیتانو مگنتیت بوده و برگشت‌ناپذیر بودن منحنی‌های نمودارهای مغناطش – دما نشان از ناکافی بودن پخت نمونه‌ها است. مقایسه نمودار منحنی شاخص ترسیم شده از تغییرات زوایای میل مغناطیس باستان برای بازه زمانی مورد مطالعه با نتایج مناطق مجاور (بالکان) و با دوره زمانی مشابه تطابق نسبتاً خوبی داشته است.

dating of pottery fragments recovered from the archaeological sites of kul tepe gargar and dava göz khoy using the archaeomagnetic method

paleomagnetism is an interdisciplinary field that bridges geophysics and archaeology, focusing on the study of variations in the earth’s magnetic field throughout human history. this method utilizes periodic changes in the geomagnetic field and the properties of certain archaeological materials that can record the direction and intensity of the earth’s magnetic field, enabling the relative dating of artifacts. the samples analyzed in this research were selected from pottery artifacts excavated at the archaeological sites of kul tepe jolfa and dava göz khoy. these samples span various chronological periods, ranging from the neolithic to the kura-araxes ii period (5215–2638 bce), with their absolute ages previously determined using the radiocarbon (14c) dating method. the objective of this study was to develop a reference curve illustrating periodic variations in the inclination of the ancient magnetic field and to establish a relative dating tool for estimating the age of unidentified samples from the same temporal range. to achieve this, laboratory techniques were employed, including: 1) measurement of mass-specific magnetic susceptibility using the kappabridge instrument. 2) detection of superparamagnetic minerals via frequency-dependent magnetic susceptibility measurements using the bartington apparatus. 3) magnetic mineralogy analysis conducted with a multi-function kappabridge. thermal demagnetization was used to eliminate secondary magnetization and isolate the primary magnetic signature. the analyzed samples exhibited comparable magnetic behavior, attributed to the prevalence of ferromagnetic minerals. the ferromagnetic mineral grains comprised a mixture of superparamagnetic and larger particles. magnetite and titano-magnetite were identified as the primary magnetic carriers in all samples, while hematite was notably absent. the irreversibility observed in the magnetic temperature curves suggests insufficient heating and phase transformation of minerals during thermal processing, posing challenges to the accurate determination of archaeomagnetic properties. nonetheless, there is a strong concordance between the obtained results and the reference curve of archaeomagnetic inclination variations for the investigated time span. this alignment is further supported by data from neighboring sites within the same temporal and spatial context. despite certain limitations and uncertainties, the reference curve remains a viable tool for age determination of thermally altered samples and artifacts within the specified chronological framework and a spatial radius of approximately 1000 km around the examined two sites.