光释光测年技术揭示荷兰特塞尔岛Den Burg中世纪环形堡垒的年代学新证

为解决中世纪环形堡垒缺乏可靠年代学框架的问题，研究人员采用石英光释光(OSL)和长石单颗粒红外后红外释光(pIRIR)技术，对荷兰特塞尔岛Den Burg遗址的堤坝与沟渠沉积物进行直接测年。研究将堡垒始建年代精确锁定在730-840 CE，确立了其为低地国家最古老的环形堡垒，为欧洲早期社会转型研究提供了关键年代学标尺。

　　

在人类文明演进的漫长历程中，遍布全球的古代土方工程——如堡垒、堤坝、梯田等——承载着珍贵的社会发展信息。然而这些遗迹的年代测定长期面临三大困境：可精确断代的考古器物稀缺、缺乏适合放射性碳测年的有机材料、历史文献记载模糊或缺失。这一瓶颈严重制约了学界对欧洲早期社会转型关键阶段的理解，尤其对中世纪环形堡垒这类兼具军事防御与社会象征功能的特殊遗迹而言，其建造年代与演变过程的模糊性直接影响到对法兰克王国扩张、维京时代冲突等重大历史事件的解读。

荷兰特塞尔岛Den Burg镇地下埋藏的环形堡垒遗址为此提供了理想研究对象。来自荷兰的研究团队在《Quaternary Geochronology》发表的研究中，创新性地运用沉积物释光测年技术体系，通过石英光释光(Optically Stimulated Luminescence, OSL)和长石单颗粒后红外红外释光(post-infrared infrared stimulated luminescence, pIRIR)双方法交叉验证，首次构建了该遗址的高精度年代框架。研究选取堤坝夯土与沟渠淤积层等关键沉积单元采样，结合放射性碳测年、考古器物类型学与历史文献多重证据链，最终将这座低地国家代表性环形堡垒的始建年代精确锁定在730-840 CE区间。

关键技术方法包括：1) 对堤坝夯土与沟渠淤积层进行系统采样，确保覆盖所有关键建筑单元；2) 采用石英多颗粒OSL和长石单颗粒pIRIR₂₉₀
双测年体系；3) 通过剂量恢复实验、预热plateau测试等方法优化测量协议；4) 结合放射性碳测年(4个AMS数据)与考古器物进行年代校准。

【研究结果】

1. 沉积特征与采样策略
   通过地质考古调查确认堡垒现存结构包含2.5米高堤坝与3米深沟渠，采样聚焦于堤坝核心夯土层(反映初始建造)及沟渠底部淤积层(记录早期使用阶段)。

2. 释光特性分析
   石英显示快速组分主导的OSL信号，长石pIRIR₂₉₀
   剂量响应达600 Gy。单颗粒测量揭示部分长石颗粒存在异常高剂量值，通过频率分布分析有效识别并剔除此类异常值。

3. 年代学框架建立
   堤坝核心石英OSL给出735±45 CE，沟渠底层pIRIR为815±35 CE。结合AMS¹⁴
   C测年(680-890 cal CE)与考古器物(8世纪法兰克矛头)，最终确定建造于730-840 CE。

4. 区域对比分析
   较荷兰其他环形堡垒(如904±25 CE的Domburg)早约150年，与法兰克王国查理曼时期军事扩张阶段高度吻合。

【结论与意义】
该研究通过创新性应用释光测年技术组合，成功突破土方工程年代学瓶颈，将Den Burg确立为低地国家最古老环形堡垒。这一发现不仅将区域防御体系的起源前推至8世纪，更揭示了法兰克王国对沿海战略要地的早期控制。方法论上，研究证实单颗粒pIRIR技术对复杂沉积序列的年代解析优势，为全球土方工程测年建立了新范式。从文明演进视角看，精确的年代坐标为理解中世纪社会军事化进程、海岸带资源竞争等重大历史问题提供了关键锚点，彰显了多学科交叉在考古年代学研究中的变革性潜力。