An Interim Investigation of the Potential of Vibrational Spectroscopy for the Dating of Cultural Objects in Ivory

Abstract

Radiocarbon dating of ivory requires destructive sampling on a scale not always compatible with the requirements of the preservation and curation of cultural objects. The development of a minimally-destructive dating technique is urgently needed. Raman spectroscopy can detect the changes in the organic and inorganic molecular components of ivory that occur with time. It has been suggested that these vibrational spectroscopic changes could be used to assess the relative date of mammoth ivories, assuming that the state of preservation of the ivory is directly related to its age. This paper tests this assumption with specimens of mammoth ivory of known date and burial environment and concludes that the vibrational spectra of ivory cannot in general be used to deduce the age of the specimen.

Micro-PIXE/PIGE analysis of Palaeolithic mammoth ivory: Potential chemical markers of provenance and relative dating

“…Chemical analysis has been successfully used to differentiate modern ivory samples from other osseous raw materials, to authenticate and source modern and historical ivory artefacts, and to establish the precise chemical compositions of elephant and mammoth ivory (Edwards and Farwell, 1995;Shimoyama et al, 1997;Edwards et al, 1998;Edwards and Munshi, 2005;Banerjee et al, 2008;. Relatively few publications on ivory diagenesis and biodeterioration have been published (Albéric et al, 2014-in this volume;Large et al, 2011;O'Connor et al, 2011), and the diagenetic alteration of bone remains better understood than the diagenetic alteration of ivory.…”

Исследование Карбонатов И Молекулярной Воды В Бивне Мамонта Из Раскопок Верхнепалеолитической Стоянки Юдиново

“…Многофакторность задачи определения возраста объекта исследования снижает достоверность результатов, получаемых данными методами. Эта проблематика, связанная с использованием колебательной спектроскопии применительно к определению возраста археологических находок, активно обсуждается в периодической научной печати [7][8][9][19][20][21][22][23]. Факторами, влияющими на свойства исследуемых объектов, а следовательно, и на спектры ИК и КР, наряду с временем являются температурные условия, влажность, а также состав и кислотность почвы захоронения [3,4,8].…”

“…В результате характеристические частоты минералов кальцита и кварцита накладываются на близко расположенные частоты карбонат-ионов CO 3 и РО 4 , определяемыe в костных фрагментах биоапатита (CHAp или А−В САр). Вопросы выбора экспериментальных спектроскопических методов исследования и разных способов расчета концентрации карбонатионов в костных останках в зависимости от времени их захоронения широко обсуждаются среди специалистов [16][17][18][19][20][21][22][25][26][27][28][29][30].…”

“…Помехой для таких оценок при использовании методов колебательной спектроскопии являются процессы фоссилизации [3,4,7,31], однако поскольку процесс насыщения объекта минералами из окружающей среды происходит со стороны поверхности объекта, то эти процессы удается частично минимизировать, изучая свойства объекта в его глубине [3,19,31]. Следует отметить, что использование концентрации карбонатов для оценок возраста артефактов выполняется обычно вне контекста с содержанием молекулярной воды в образце.…”

Informative Potential of Multiscale Observations in Archaeological Biominerals Down to Nanoscale

“…These processes are complex because they are multi-factorial, non-linear in time and operate in a heterogeneous way and at different structural levels (Hedges 2002;Budd et al 2000;Kohn et al 1999;Reiche et al 2002aReiche et al , 2003Dauphin and Williams 2004;Geigl 2002;O'Connor et al 2011;Godfrey et al 2002;Albéric et al 2014;Large et al 2011;Baud and Tochon-Danguy 1985;Jans et al 2004;Nielsen-March and Hedges 1999;Nielsen-Marsh et al 2007;Collins et al 2002).…”