《Quaternary Geochronology》：More than just an age: U-series/ESR dating of fossil teeth reveals post-depositional processes at Abrigo de la Malia site (Guadalajara, Spain)
编辑推荐：
•结合U系列/电子自旋共振（ESR）测年方法是研究晚更新世地层的强大工具。•U系列/ESR测年结果与化石牙齿的放射性碳测年结果在统计上是一致的。•ESR技术能够揭示挖掘过程中地层中无法看到的沉积后事件。•意外的测年结果表明Malia遗址可能存在被侵蚀或未被发现的考古层位。•表面上
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结合U系列/电子自旋共振（ESR）测年方法是研究晚更新世地层的强大工具。
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U系列/ESR测年结果与化石牙齿的放射性碳测年结果在统计上是一致的。
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ESR技术能够揭示挖掘过程中地层中无法看到的沉积后事件。
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意外的测年结果表明Malia遗址可能存在被侵蚀或未被发现的考古层位。
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表面上不一致的测年结果可能是遗址形成过程复杂性的有用指标。
引言
过去几十年里，结合U系列和电子自旋共振（ESR）技术对化石牙齿进行测年已成为考古学中非常流行的方法，因为这种方法大大扩展了直接化石测年的时间范围（远超放射性碳测年的极限约5.5万年，Reimer等人，2020年），在适宜条件下甚至可以达到约100万至200万年（例如，Duval等人，2020年）。因此，这种古年代测定方法常用于确定早更新世至晚更新世的遗址（例如，Grün，2009b年），或者在放射性碳测年不可用时用于更早的遗址（例如，Carvajal等人，2011年；Azevedo等人，2020年）。重要的是，最近对伊比利亚半岛多个晚更新世遗址的比较研究表明，尽管ESR的精度稍低，但它可以作为放射性碳测年的可靠替代方法，且两种方法得出的结果具有一致性（例如，Arnold等人，2024年；Sala等人，2024年）。
除了其地质年代学意义外，结合使用U系列和ESR方法还有助于揭示化石组合的埋藏史。例如，对特定遗址中的化石标本和沉积物进行同步测年可以评估它们的同时性（例如，Arnold等人，2024年；Duval等人，2024年；Martínez-Pillado等人，2024年；Stinchcomb等人，2025年），有时这些研究能揭示出复杂的遗址形成过程，如化石的重新加工或连续的沉积后暴露和埋藏事件。通过对特定遗址或某个地层中的多颗牙齿进行直接测年（无论是采用放射性碳还是U系列/ESR方法），也可能发现异常值。在U系列/ESR测年的情况下，还可以识别出具有不同埋藏历史的化石群：例如，不同样本之间的ESR数据（等效剂量DE）和U系列数据（表观U系列年龄）的差异可能反映了它们在沉积后的演化过程的不同，包括地球化学环境、不同的铀吸收动力学、异质的辐射环境或成岩历史（例如，Duval等人，2011年；Bahain等人，2015年）。
在本研究中，我们以Malia岩屋（以下简称“Malia”）为例，展示了独立测年方法如何帮助识别挖掘过程中无法发现的埋藏过程。具体来说，新的U系列/ESR测年结果与使用多种测年技术建立的总体年代地层框架（Sala等人，2024年）存在明显的不一致，这表明某些岩层单元形成之后化石发生了沉积后的侵入。这些意外结果促使我们进一步调查这一差异的起源。我们的多学科方法结合了年代测定（U系列/ESR和放射性碳测年）、微观形态学分析和考古地层学分析，表明不应将异常的测年结果系统地视为方法学上的问题，而应将其视为遗址形成复杂性的有用指标。
部分要点
研究背景
Malia岩屋位于西班牙瓜达拉哈拉省的Tamajón地区（见图1）。Tamajón喀斯特地形位于Tagus河流域内的Jarama河和Sorbe河的分水岭处，海拔高度为1100米。其位置明显高于当前的河流系统：比Jarama河高出160米，比Sorbe河高出75米。该岩屋距离最近的溪流Arroyo de las Damas有23米高，而且该地区没有活跃的
样本
选择了三颗化石牙齿（#695、#741和#851）使用U系列/ESR方法进行直接测年，此外还有两颗牙齿（#656、#740）已在Sala等人（2024年）的研究中发表（见图2B、表1）。这五颗牙齿来自三个不同的岩层单元（见图2A）：#695来自LU-II层，#656、#740和#741来自LU-IV层，#851来自LU-V层。所有牙齿都是从定义明确的沉积层中挖掘出来的，尽管样本#741是在距离地表几十分米深的地点发现的
考古地层学分析
通过之前的研究（Sala等人，2024年）和持续的分析，Malia遗址的考古地层框架已经逐步建立并得到完善，从而为沉积物提供了清晰且连贯的空间和时间结构。在此框架内，对这五颗牙齿的定位以及原位伽马剂量率测量进行了详细检查，以验证它们的初始岩层归属，并评估它们之间的空间关系
ESR和放射性碳测年结果的比较
放射性碳测年是第四纪地质年代学中最标准化的方法之一，它提供了独立的年龄控制，使我们能够全面评估在Malia遗址中发现的晚更新世化石牙齿的U系列/ESR测年结果的可靠性和准确性。为了便于直接比较这两种测年方法的结果，这里提供了U系列/ESR测年的年龄及其2σ不确定性范围。
对于牙齿#695而言，
结论
在试图可靠解释考古学、古人类学或古环境序列时，处理表面上不一致的测年结果是一个主要挑战。虽然意外结果有时可能源于方法学偏差，但它们也常常能提供关于遗址形成过程的关键见解，并揭示出比通常假设的更复杂的实际情况。这里展示的Malia岩屋的结果完美地说明了这一点。
尽管有些
CRediT作者贡献声明
Jian-xin Zhao：撰写、审稿和编辑、方法学研究、数据管理。Virginia Martínez-Pillado：撰写、审稿和编辑、初稿撰写、方法学研究、数据管理、概念构建。Mathieu Duval：撰写、审稿和编辑、初稿撰写、方法学研究、资金筹集、数据管理、概念构建。Lee J. Arnold：撰写、审稿和编辑、初稿撰写、方法学研究
未引用参考文献
Adamiec和Aitken，1998年；Carrasco González等人，2016年；Sala等人，
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能会影响本文的研究结果。
致谢
作者感谢D.P.对这项研究的支持，感谢M.J. Alonso Escarza、J. Iglesias Cibanal和C. Saiz在整个分析过程中的技术支持，以及C. Calvo Simal在行政事务上的协助。我们还要感谢整个Malia发掘团队的努力，感谢他们与Cima一起营造了一个温暖的工作环境，Cima是我们团队中非常受尊敬的一员。
这项研究得到了
V. Martínez-Pillado|M. Duval|J.-X Zhao|A. Arteaga-Brieba|M. Arriolabengoa|L.J. Arnold|A. Pablos|N. Sala
