ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP KÍCH HOẠT NEUTRON VÀ THỐNG KÊ ĐA BIẾN TRONG NGHIÊN CỨU DI VẬT ĐÁ THỜI TIỀN SỬ Ở TÂY NGUYÊN

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP KÍCH HOẠT NEUTRON VÀ THỐNG KÊ ĐA BIẾN TRONG NGHIÊN CỨU DI VẬT ĐÁ THỜI TIỀN SỬ Ở TÂY NGUYÊN Lê Xuân Hưng1; Trần Ngọc Diệu Quỳnh2, Trần Quang Thiện3 Những năm gần đây, Việt Nam có số cơng trình áp dụng kỹ thuật phân tích hạt nhân INAA phương pháp xử lý thống kê đa biến để nghiên cứu đối tượng khảo cổ nguồn sét, gạch, ngói địa bàn Mỹ Sơn (Quảng Nam), Thành Hồng Đế (Bình Định) di tích Cát Tiên (Lâm Đồng) (Cao Đơng Vũ nnk 2009, 2012; Trần Quang Thiện 2010) Kết ban đầu gợi mở khả ứng dụng khả quan cho việc giải mã nguồn gốc mối quan hệ di vật khảo cổ Bài nghiên cứu này, chúng tơi trình bày ứng dụng khác kỹ thuật INAA nghiên cứu di vật đá di - xưởng chế tác công cụ địa bàn Tây Nguyên Mẫu đá lấy từ điều tra, thám sát tỉnh Lâm Đồng, Gia Lai Đắk Nơng nhằm truy tìm xuất xứ cơng cụ; thơng qua phác thảo mối quan hệ công xưởng với nhau; công xưởng với di cư trú xa Tuy vậy, đề tài mang tính thử nghiệm, phương pháp tính tốn chưa thật hồn thiện nên kết đưa khiêm tốn cần có nghiên cứu I PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN VÀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nguyên lý nguồn gốc (Provenance postulate) dựa việc xác định thành phần hóa học nguyên tố có mẫu vật Từ năm 70 kỷ XX, Weigand cộng phân tích thành phần hóa học mẫu vật để tìm hiểu nguồn gốc cho rằng: “Tồn khác biệt thành phần nguồn nguyên liệu tự nhiên khác mà vượt khác biệt thành phần quan sát nguồn nguyên liệu” (Weigand P C., HarbottlemG And Sayre E V 1977) Đến nay, phát biểu nguyên giá trị mà nhà khảo cổ học xem nguyên lý nguồn gốc nghiên cứu di vật khảo cổ; điều có nghĩa di vật khảo cổ tạo từ nguồn nguyên liệu đó; xác định thành cơng thơng qua việc phân tích thành phần hóa học chúng Từ ngun lý Weigand, năm 2000, Neff đưa hai cách tiếp cận nghiên cứu nguồn gốc cho hai nhóm đối tượng khảo cổ học cổ vật NCS Giảng viên khoa Lịch sử - Đại học Đà Lạt; ThS Giảng viên khoa Vật lý - Đại học Đà Lạt; CN Trung tâm Phân tích - Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt làm từ nguyên liệu đá (nhóm I – luồng khoáng vỉa đá lộ thiên) cổ vật làm từ đất sét đồ đất nung, gốm sứ (nhóm II) Theo đó, Neff cho việc xác định nguồn gốc theo hai hướng riêng biệt Nếu nguồn di vật khảo cổ định vị nhận diện cách rõ ràng nguồn gốc cổ vật chưa biết so sánh với nhóm biết rõ nguồn gốc (cách tiếp cận thứ - nhóm I) Nếu nguồn có tính phân bố rộng, đường biên khơng rõ ràng đất sét dùng sản xuất loại đồ đất nung, gốm sứ việc lấy mẫu phân lập nguồn không dễ dàng nên cần sử dụng thêm cách tiếp cận thứ II (Neff 2000) 1.2 Vài nét nguyên liệu đá: Đá tổ hợp nguyên liệu có quy luật loại khống vật; thể địa chất có lịch sử hình thành riêng biệt Cách phân loại phổ quát dựa nguồn gốc gồm đá mácma, đá trầm tích đá biến chất Đến nay, có nhiều cách để phân loại đá chủ yếu dựa thành phần khoáng vật đá Dựa vào thành phần hố học, sử dụng biểu đồ (Na2O+K2O) - SiO2 (hay cịn gọi biểu đồ TAS) (Hình 1) xây dựng sở 24.000 đá núi lửa tươi biến đổi Trên biểu đồ trường đá núi lửa khác với tên đá thừa nhận phổ biến (Glascock M D., Neff H 2003) Tuy vậy, số trường khơng có thơng số bổ sung khơng thể định danh tên đá Ví như,trường bazanit tefrit trachyt trachydacit Nhiều giản đồ thông thường khác sử dụng để phân loại đá núi lửa với nguyên tố động Giản đồ K2OSiO2 địa chất sử dụng để phân loại đá vòng cung núi lửa (basalt 45 - 52% SiO2, andesite 52 - 63% SiO2, dacites 63 - 69% SiO2 rhyolites >69% SiO2,…) chuỗi đá núi lửa (tholeiitic, calc -alkaline, Hình Biểu đồ (Na2O+K2O) - SiO2 Le Maitre high - K calc - alkaline (1989) dùng để phân loại loại đá núi lửa shoshonite theo hàm lượng K2O), đặc biệt nhạy với tác động thay đổi Năm 2007, Hastie người đề xuất cách sử dụng nguyên tố Th làm thay cho K2O Co thay cho SiO2 xây dựng sơ đồ hình học tương tự nhằm thực phân loại mạnh mẽ cho loại đá (Hastie A R., Kerr A C., J A., Pearce A and Mitchell S F.2007) (Hình 2) 1.3 Ứng dụng kỹ thuật phân tích hạt nhân khảo cổ học: Phản ứng hạt nhân dùng cho phân tích định lượng Georg Hevesy Hidle Levy đưa năm 1936 Họ phát thấy nhiều nguyên tố đất trở nên có hoạt độ phóng xạ cao sau chiếu neutron, hoạt độ phát từ nhiều nguyên tố khác giảm dần theo tham số thời gian khác (T1/2) Từ phát Hình Giản đồ Th-Co theo A R Hastie (2007) này, họ nhận tiềm việc nhận diện có mặt nguyên tố mẫu vật hỗn hợp nhiều nguyên tố thông qua việc đo xạ khác chu kỳ bán hủy nguyên tố phóng xạ (Glascock M D., Neff H 2003) Một cách để xác định nguyên tố có mẫu vật phương pháp INAA; phương pháp sử dụng lâu dài thành công (Glascock M D., Neff H 2003) Tiềm ứng dụng phương pháp NAA lần Robert Oppenheimer thừa nhận công cụ nghiên cứu khảo cổ học vào năm 1954, ông đề nghị Dodson Sayre phịng thí nghiệm quốc gia Hoa Kỳ Brookhaven sử dụng phương pháp NAA cách nhằm xác định nguồn gốc mảnh gốm cổ Cũng thời gian này, nhóm nghiên cứu Đại học Oxford bắt đầu tiến hành thực nghiệm với NAA đối tượng gốm tiền cổ (Dẫn lại Cao Đông Vũ nnk 2012) Đầu năm 1960, với đời đầu dò (detector) Ge [Li] mang lại cải tiến đáng kể độ phân giải cho hệ đo phổ tạo sóng cho ứng dụng NAA ngành khảo cổ học (Glascock M D., Neff H 2003) Năm 1969, Perlman Asaro đưa mơ tả phương pháp chuẩn hóa so sánh NAA để áp dụng xác định nguồn gốc phịng thí nghiệm Lawrence Berkeley Laboratory (LBL) (Dẫn lại Cao Đơng Vũ nnk 2012) Từ NAA nhà khảo cổ sử dụng nhiều khoảng thời gian từ năm 1970 - 1980 nhằm xác định nguồn gốc cho đối tượng như: gốm cổ, khoáng núi lửa (obsidian), đá trầm tích (chert) dạng nguyên liệu khác Từ năm 1990 đến nay, phương pháp NAA công cụ nghiên cứu hữu hiệu nghiên cứu nguồn gốc di vật khảo cổ học, sử dụng mức cao ngày rộng rãi (Bishop R L., Canoust V., Crown P L and De Atley S P 1990) 1.4 Phương pháp phân tích kích hoạt neutron (NAA) kỹ thuật phân tích có độ nhạy cao đáp ứng hai yêu cầu định tính định lượng phân tích đa nguyên tố nhiều loại mẫu khác Cho đến phân tích kích hoạt phương pháp phân tích hàm lượng ngun tố mẫu có kết xác tiện lợi nhất; neutron dùng để kích hoạt hạt nhân mẫu (Glascock M D., Neff H 2003) Nguyên tắc phân tích kích hoạt neutron phản ứng neutron với hạt nhân nguyên tử Quan trọng NAA phản ứng bắt neutron (n,γ), hạt nhân X (hạt nhân bia) hấp thụ neutron, sản phẩm tạo hạt nhân phóng xạ với số nguyên tử Z có số khối A tăng lên đơn vị phát tia gamma đặc trưng, q trình mơ tả phản ứng (Hình 3): A Z X  01n  ( AZ1X ) *  A: số khối nguyên tố bia; Z: số điện tích hạt nhân bia; Ký hiệu (*) trình biểu diễn hạt nhân hợp phần giai đoạn trung gian 1.5 Phương pháp xử lý thống kê đa biến: Ngày nay, phương pháp phân tích thống kê đa biến áp dụng rộng rãi nhiều ngành khoa học như: Môi trường, địa chất, khảo A 1 Z X  Hình Sơ đồ biểu diễn trình phản ứng bắt neutron NAA cổ học, sinh học, kinh tế, xã hội học… Lịch sử đời phương pháp phân tích thống kê đa biến gắn liền với thống kê biến; hạn chế phương pháp thống kê biến xử lý với tập hợp liệu lớn, phức tạp, nhiều thông tin đưa câu trả lời xác cho tồn tập số liệu mà phân tích số liệu riêng rẽ tập số liệu Phân tích thống kê đa biến xử lý đồng thời số liệu biến hay nói cách khác phân tích thống kê biến riêng rẽ Sau xử lý thống kê riêng rẽ biến sử dụng phương pháp phân tích để đưa mối quan hệ biến với Với số liệu lớn nhiều chiều thống kê đa biến đại số ma trận trở thành sở tính tốn cho hầu hết phương pháp phân tích đa biến Sự phát triển máy tính cơng nghệ thông tin giúp cho việc giải ma trận trở nên đơn giản phân tích thống kê đa biến sử dụng nhiều lĩnh vực khác giải thành công nhiều toán phức tạp Trong khảo cổ học, số liệu khảo sát phương pháp phân tích sở liệu hàm lượng đa nguyên tố (~20-30 nguyên tố) tập hợp mẫu nghiên cứu Cơ sở liệu hàm chứa nhiều thông tin đặc trưng cho nguyên liệu làm chúng như: thành phần nguyên tố đại diện cho nguồn đó, lớp mẫu đó… giống khác nhóm mẫu nguồn gốc, xuất xứ, niên đại, tạo từ kỹ nghệ khác hay từ tộc người khác khứ Với số liệu nhiều chiều phân tích thống kê đa biến thích hợp để nghiên cứu nguồn gốc di vật khảo cổ - Phương pháp phân tích thành phần PCA (Principal Component Analysis): Phép phân tích PCA kỹ thuật xử lý số liệu đa chiều quan trọng sử dụng khảo cổ học nhiều lĩnh vực khoa học khác (Alvin C Rencher 2002) Phương pháp cho phép giảm thiểu đáng kể số chiều tập số liệu cách lập tổ hợp tuyến tính từ tất véctơ quan sát để hình thành số véctơ số liệu có độ nhạy cao thăng giáng thống kê hay cấu trúc tập số liệu Các véctơ số liệu gọi thành phần PC Từ hệ số tổ hợp tuyến tính xác định thành phần nguyên tố mối tương quan đặc trưng thành phần Các tương quan đặc trưng khác đại diện cho nhóm mẫu có nguồn gốc xuất xứ khác Ngồi ra, chúng cịn loại bỏ ảnh hưởng thành phần nguyên tố có trọng số tương quan thấp gây phân tán (nhiễu) trình xử lý số liệu mà không làm đáng kể lượng thông tin chứa thống kê tập số liệu - Phương pháp phân tích nhóm CA (Cluster Analysis) thường sử dụng để xử lý số lượng lớn liệu nhằm xác định có hay khơng tồn nhóm mang ý nghĩa thống kê Phép phân tích dựa việc xử lý ma trận không đồng cho tất cặp mẫu phép đo khoảng cách - phương pháp mô tả gần mẫu không gian hàm lượng thang lơ-ga-rít Một số phép tiếp cận thường sử dụng như: khoảng Euclidean chuẩn, khoảng Euclidean bình phương, khoảng cách Euclidean thống kê Kết việc phân tích nhóm biểu diễn sơ đồ hình thành nhóm (dendrogram) cho thấy thứ tự mẫu kết nhóm với khoảng cách chúng (Alvin C Rencher 2002) Đây phương pháp đơn giản hiệu để nhận diện nhóm Mỗi nhóm chứa mẫu có tương tự cao lại khác biệt lớn mẫu từ nhóm khác II MẪU PHÂN TÍCH 2.1 Địa bàn tỉnh Lâm Đồng - Địa điểm Thôn Bốn xã Gia Lâm, Huyện Lâm Hà; tọa độ 11048’694” vĩ Bắc 108 19’369” kinh Đơng; ngồi di Thơn Bốn, địa bàn cịn phát địa điểm tiền sử khác (Lê Xuân Hưng 2011) Các di vật đá thường tập trung thành cụm, có màu vàng hay màu gan gà Bên cạnh nhóm cơng cụ lao động phác vật Thơn Bốn cịn phát nhiều mảnh tước, phiến tước, hạch đá đồ gốm tiền sử Mẫu phân tích có 10 tiêu mảnh tước phiến tước - Địa điểm Gan Thi Gan Thi thôn Gan Thi, xã Gia Lâm (Lâm Hà) Gan Thi phát năm 2006 đào thám sát năm 2010; tọa độ 11048’780” vĩ Bắc 108019’575” kinh đông, độ cao tuyệt đối 907m Trên vách ta luy hố thám sát thu nhiều hạch đá, mảnh tước đá opal, vết tích cư trú mờ nhạt (Lê Xuân Hưng 2011) Mẫu phân tích 10 tiêu bản, gồm: đá nguyên liệu, hạch đá mảnh tước - Địa điểm Hoàn Kiếm xã Nam Hà, huyện Lâm Hà; tọa độ 108019’02” kinh Đông 11048’58” vĩ Bắc Di phát vào năm 2007 khai quật đầu năm 2008 với tổng diện tích 31m2 (Bùi Chí Hồng 2010) Phác vật cơng cụ đá di tích Hồn Kiếm hầu hết ghè đẽo định hình, phổ biến loại hình tứ giác; thu nhiều đá nguyên liệu, hạch đá, mảnh tước, phiến tước mảnh tách Mẫu lấy phân tích 10 tiêu bản, gồm: hạch đá, mảnh tách, phế vật công cụ mảnh tước (Ảnh 4: H1) - Địa điểm Phúc Hưng xã Tân Hà, huyện Lâm Hà; tọa độ địa lý 11044’14,5” vĩ Bắc, 108013’30” kinh Đông Di khai quật đầu năm 2010 với diện tích 34m2 (Lê Hồng Phong 2011) Trong hố khai quật bề mặt thu nhiều di vật đá như: phác vật rìu tứ giác, phế vật rìu, phác vật chưa định hình, phế vật cơng cụ, cơng cụ mảnh, mảnh tước, hạch đá, hịn ghè đá nguyên liệu; đa số phác vật công cụ di tích Phúc Hưng thường có kích thước nhỏ Mẫu phân tích 25 tiêu bản, gồm: đá nguyên liệu, hạch đá, phế vật công cụ, mảnh tước gia công, mảnh tách mảnh tước thứ (Ảnh 4: H2) 2.2 Địa bàn tỉnh Gia Lai: Năm 2013, điều tra khảo cổ học địa bàn tỉnh Gia Lai phát di - xưởng thời tiền sử Các di tích phân bố vùng cao nguyên gần Pleiku; phạm vi phân bố rộng, tầng văn hóa mỏng cịn ngun vẹn, mật độ phân bố di vật dày loại hình di - xưởng chế tác rìu, bơn đá; chất liệu chủ yếu đá opal, phatenit có niên đại hậu kỳ đá – sơ kim khí Mẫu đá phân tích gồm 14 tiêu bản, phế phẩm thải q trình chế tác cơng cụ Trong đó, điểm Suối Đội (ký hiệu: 13.SĐ7.KL.IaPo) thuộc làng K’lũk, xã Ia Poong (Chư Prông) lấy mẫu mảnh tước; địa điểm Suối Bích (ký hiệu: 13.SBi.SO.IaO) thuộc làng Sung O, xã Ia O (Chư Prông) mẫu gồm phiến tước mảnh tước; địa điểm Ia Boong (ký hiệu: 13.IaBo.KL.IaB) thuộc làng K’Lảh, xã Ia Bng (Chư Prơng) mẫu gồm phiến tước mảnh tước (Ảnh 1) 13.SĐ7.KL.IaPo 13.SĐ7.KL.IaPo 13.SBi.SO.IaO 13.SBi.SO.IaO Ảnh Mẫu đá phân tích (Gia Lai) 13.T8.GoT.ĐTr: 13.T8.GoT.ĐTr: 13.T8.NVX.BM: 13.T8.ST: Ảnh Mẫu đá phân tích - di Thôn Tám (Đắk Nộng) 13.S4.ĐTr: 13.S4.ĐTr: 13.S4-2.KTr: 13.S4-2.KTr: Ảnh Mẫu đá phân tích di Suối Bốn, Đắk R`Lấp (Đắk Nông) Hạch đá, phác vật Hạch đá Ảnh Mẫu đá phân tích: H.1 đồ đá di tích Hồn Kiếm; H.2 di tích Phúc Hưng (Lâm Hà, Lâm Đồng) 2.3 Địa bàn tỉnh Đắk Nông: Trong năm 2013, cán Trường Đại học Đà Lạt, Viện Khảo cổ học, Viện KHXH vùng Tây Nguyên Bảo tàng Đắk Nông tiến hành nhiều đợt điều tra, phát thám sát Đắk Nông Kết phát số di - xưởng chế tác công cụ đá địa bàn Đắk R’Lấp; phúc tra, thám sát khai quật di Thơn Tám (Cư Jút) Các mẫu lấy phân tích gồm mảnh tước, phiến tước, hạch đá, đá nguyên liệu, phác vật cơng cụ Trong đó: địa điểm Suối bốn, thuộc xã Nhân Đạo, huyện Đắk R’Lấp lấy tiêu bản, toàn mảnh tước (Ảnh 3); địa điểm Thôn 8, xã Đắc Will, huyện Cư Jút lấy 25 tiêu bao gồm: phác/phế vật, đá ghè đẽo, mảnh tước, mảnh tách, hạch đá đá nguyên liệu (Ảnh 2) III KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN 3.1 Bài nghiên cứu tiến hành phân tích 24 nguyên tố (Bảng 1) Al, V, Mn, Cl, Na, K, As, La, Sm, Sc, Cr, Fe, Co, Rb, Sb, Cs, Ce, Nd, Eu, Tb, Hf, Ta, Th 103 mẫu đá Kết phân tích mẫu đá 04 di tích địa bàn tỉnh Lâm Đồng cho thấy thành phần nguyên tố có giá trị tương đồng nhau, có khác biệt Độ lệch chuẩn tương đối hầu hết thấp 100%; kết xác nhận tương đồng thành phần hóa học Kết phân tích tóm tắt mẫu đá Lâm Đồng, Đắk Nông Gia Lai với bảng tỷ lệ trung bình hàm lượng ba khu vực nhận thấy thành phần 24 nguyên tố phân tích thấp ba khu vực mẫu đá Lâm Đồng, tiếp đến mẫu Gia lai thành phần nguyên tố lớn thuộc Đắk Nông cho thấy khác biệt nguồn nguyên liệu đá khu vực cách xa (Bảng 2) - Xử lý thống kê CA để phân loại thơ nhóm mẫu đá Lâm Đồng cho thấy nhóm mẫu đá di tích tập trung thành nhóm lớn, tách biệt nhóm khơng rõ ràng Khoảng chênh lệch hàm lượng không lớn mẫu - Kết xử lý PCA cụm di tích Lâm Đồng không gian PC1 PC2 nhóm lớn (Hình 4) Điều minh chứng tồn cụm di tích huyện Lâm Hà (Lâm Đồng) có liên hệ mật thiết với mặt nguồn gốc; có lịch sử hình thành trình địa chất STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Nguyên tố LOD (ppm) Al 110 V 1.9 Na 95 Cl 19 K 111 Mn 1.7 As 0.1 La 0.01 Sm 0.009 Sc 0.005 Cr 0.2 Fe 80 Co 0.03 Rb 2.2 Sb 0.04 Cs 0.02 Ce 0.14 Nd 0.5 Eu 0.002 Tb 0.011 Yb 0.01 Hf 0.01 Ta 0.01 Th 0.02 Bảng Giới hạn phát trung bình 24 nguyên tố mẫu di vật đá Đắk Gia Gia Nông/ Lai/ Lai/ Ele Lâm Lâm Đắk Đồng Đồng Nông Na 96.04 74.85 0.78 Al 5.01 2.43 0.49 Cl 3.14 2.36 0.75 K 57.04 48.84 0.86 Sc 22.77 10.58 0.46 V 2.65 0.61 0.23 Cr 7.47 3.70 0.50 Mn 12.37 8.48 0.69 Fe 3.28 2.75 0.84 Co 10.31 3.94 0.38 As 8.56 7.06 0.83 Rb 12.18 19.11 1.57 Sb 31.82 14.49 0.46 Cs 42.66 31.73 0.74 La 53.81 17.13 0.32 Ce 61.25 56.35 0.92 Nd 6.94 1.97 0.28 Sm 26.84 2.87 0.11 Eu 25.62 3.72 0.15 Tb 17.95 4.11 0.23 Yb 14.44 9.32 0.65 Hf 26.75 31.98 1.20 Ta 11.73 26.23 2.24 Th 91.26 200.66 2.20 Bảng Tỉ lệ trung bình hàm lượng mẫu đá khu vực Để hình dung rõ hơn, tiến hành xử lý PCA toàn mẫu đá Lâm Đồng với mẫu đá Gia Lai Đắc Nông (Hình 4) Kết xử lý, nhóm đá thu thập di tích Lâm Đồng phân bố tập trung thành nhóm lớn Các mẫu đá Gia Lai Đắc Nông phân bố không tập trung rải rác Dựa vào phân bố không gian PC1 PC2, nhóm đá cụm di tích Lâm Đồng hầu hết loại đá Trong Gia Lai Đắc Nông lại đa dạng với nhiều loại đá khác 3.2 Phân loại đá ba khu vực Lâm Đồng, Đắc Nông Gia Lai: Sau phân tích nguyên tố mẫu đá INAA xử lý thống kê đa biến nhận thấy loại đá khu vực Lâm Đồng, Gia Lai Đắc Nơng có khác biệt Do đó, chúng tơi sử dụng giản đồ Th-Co theo Hastie A R (2007) để phân loại: - Kết phân loại giản đồ Th-Co cho thấy tất mẫu đá thu thập Lâm Đồng thuộc nhóm Island Arc Tholeiite (Hình 5), nhóm magma tholeiitic, phân loại subalkaline (chứa natri nguyên tố alkaline), chúng phân biệt với đá calc-alkaline magma trạng thái khử oxy hóa magma chúng kết tinh Khi magma mẹ basalt kết tinh, chúng ưu tiên kết tinh hình thức giàu magiê sắt khoáng chất silicat olivin pyroxene; kiến trúc từ thủy tinh, ẩn tinh đến ban tinh Các khống vật gồm thạch anh, fenspat plagiocla kiềm; khoáng vật phụ phổ biến biotit hornblend Dựa theo phân bố loại đá Lâm Đồng opal rhyolit - loại đá magma phun trào có thành phần axit (giàu điơxít silic) (> 69% SiO2) Đây loại đá có độ cứng (theo thang độ cứng Mohs), vỡ cho rìa cạnh sắc bén; thích hợp cho việc chế tác nhóm cơng cụ chặt tre, gỗ hay công cụ mảnh phục vụ cho việc cắt, xẻ thịt thú rừng Kết phân tích cịn cho thấy thành phần hóa học mẫu có khác đơi chút chúng có chung nguồn gốc Cư dân tiền sử nơi khai thác nguồn nguyên liệu bề mặt nằm lịng đất khơng sâu lắm; khơng khai thác đá ngun khối có kích thước lớn để chế tác cơng cụ - Kết kích hoạt cho thấy nhóm di vật đá di - xưởng Gia Lai phân thành hai nhóm nguyên liệu lớn rõ rệt thuộc hai chuỗi Island Arc Tholeiite High-K and Shoshonitic (Hình 5), gồm ba dịng đá andesite, trachyte opal Nguồn ngun liệu có nguồn gốc phun trào mắc ma, phun trào núi lửa; nguyên liệu có địa phương; khai thác bề mặt nằm lịng đất khơng sâu Nhóm đá có độ cứng từ đến 7; cương giai phù hợp cho việc chế tác loại công cụ phục phụ cho việc xới đất, nạo, cắt hay chặt tre, gỗ… - Nhóm vật đá thu thập Suối 4, xã Nhân Đạo (Đắc Nông) chủ yếu tập trung chuỗi Island Arc Tholeiite loại đá opal, rhyolite; trừ mẫu 13.S4.ĐTr:5 sa thạch thuộc chuỗi High-K and Shoshonitic Đây nguồn đá có nguồn gốc chỗ, cư dân tiền sử khai thác để chế tác rìu tứ giác, rìu có vai xi thấy di tích cư trú vùng lân cận Đây nhóm mẫu có tương đồng thành phần hóa học so với nhóm đá Lâm Đồng cư dân tiền sử khai thác địa phương Về không gian văn hóa, chúng có mối liên hệ định với di tích tiền sử Lâm Đồng di tích vùng Đơng Nam Bộ (Bình Phước Đồng Nai) 10 - Nhóm đá thu thập Thôn (Đắc Nông) chủ yếu thuộc chuỗi đá có hàm lượng K cao Tất mẫu thu thập nằm hai chuỗi Calc-Alkaline High-K and Shoshonitic (Hình 5) Loại đá đa dạng từ basalts, basaltic Hình Kết xử lý PCA mẫu đá Lâm Đồng, andesite, andesite, Đắc Nông Gia Lai dacite, rhyolite, latite, trachyte Kết phân tích cho thấy thành phần hóa học mẫu đá không giống nhau, điều minh chứng cư dân Thôn Tám khai thác nguồn nguyên liệu đơn lẻ; không khai thác đá nguyên khối để chế tác cơng cụ Đây nguồn ngun liệu có nguồn gốc phun trào; phân bố bề mặt, dọc sông suối, ven hồ nước mà cư dân cổ nơi khai thác để chế tác công cụ phục vụ cho nhu cầu lao động, sản xuất cộng Hình Kết phân loại đá ba khu vực Gia Lai, đồng trao đổi với Đắk Nông Lâm đồng theo giản đồ Co-Th vùng rộng Đặc điểm chung của loại đá dịn, dễ đập vỡ; rìa cạnh sắc độ cứng cao 11 3.3 Một vài nhận xét Về phương pháp phân tích: Nghiên cứu phân loại di vật khảo cổ đá theo đặc trưng thành phần hóa học kết hợp phân tích kích hoạt neutron, thống kê đa biến phân loại theo địa chất đưa số thông tin phục vụ cho việc nghiên cứu khảo cổ học Tuy nhiên, phương pháp phân tích INAA phân tích 24 nguyên tố mẫu; có nhiều nguyên tố như: Si, Mg, Ca,…chưa phân tích được, nên cần kết hợp với số phương pháp phân tích khác để đưa nhiều thơng tin Về khả ứng dụng: Kết nghiên cứu giúp cho nhà khảo cổ học xác định nguồn gốc nguyên liệu đá khai thác đâu; lòng đất hay thu lượm bề mặt; địa phương hay trao đổi mà có; tên đá, cấu trúc đá để từ xác định độ rắn, độ giòn liên quan đến chức công cụ; mối quan hệ nguyên liệu công cụ thể công cụ hoạt động sản xuất Nói cách khác giúp cho nhà khảo cổ học tìm mối liên hệ nguồn gốc nguyên liệu, sản phẩm làm công sử dụng lao động cư dân tiền sử Đây đề tài mang tính thử nghiệm, kết thu khiêm tốn, song khả ứng dụng chúng khảo cổ học đáng ghi nhận Phương pháp phân tích INAA góp thên nhiều thơng tin việc nhận thức qui trình sản xuất, tranh hoạt động thủ công cư dân tiền sử, phạm vi giao lưu trao đổi thành phẩm công xưởng mối liên hệ với loại hình di tích đồng đại Tây Nguyên TÀI LIỆU DẪN Alvin C Rencher 2002 Methods of Multivariate Analysis,2 End Wiley-Interscience, A John Wiley & Sons, Inc Publication, ISBN 0-471-41889-7 Bishop R L., Canoust V., Crown P L and De Atley S P 1990 Sensitivity, precision and accuracy: their roles in ceramic compositional data base Am Antiquity: 55-537 Bùi Chí Hồng 2010 Di khảo cổ học Hoàn Kiếm I (Lâm Đồng) Khảo cổ học, số Cao Đông Vũ nnk 2009 Áp dụng phương pháp phân tích kích hoạt neutron dụng cụ (INAA) lị phản ứng phương pháp xử lý thống kê đa biến nghiên cứu đặc trưng đa nguyên tố xuất xứ vật liệu khảo cổ đất nung thu thập từ số khu di di tích Việt Nam Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp năm 2007-2008 Cao Đông Vũ nnk 2012 Nghiên cứu nguồn gốc di vật đất nung khu di tích Cát Tiên phương pháp phân tích kích hoạt hạt nhân thống kê đa biến, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp năm 2010-2011 LeMaitre, R.W., Le Bas,M J & Woolley, A R 1992 The construction of the total alkali-silica chemical classification of volcanic rocks Mineralogy and Petrology 46, 1-22 12 Lê Hồng Phong 2011 Khai quật cơng xưởng chế tác đá thời tiền sử Phúc Hưng (Lâm Đồng) Khảo cổ học, số 4: 13-20 Lê Xuân Hưng 2011 Các di tích cơng xưởng Lâm Đồng: Tư liệu nhận thức Khảo cổ học, số 6: 12-22 Glascock M D., Neff H 2003 Neutron activation analysis and provenance research in archaeology Meas Sci Technol 14,pp 1516–1526 Hastie A R., Kerr A C., J A., Pearce A and Mitchell S F 2007 Classification of AlteredVolcanic Island Arc Rocks using ImmobileTrace Elements: Development of theTh^Co Discrimination Diagram Journalof petrology journalof petrology vol 48, pp 2341-2357 Neff H 2000 Neutron activation analysis for provenance determination In Archaeology Modern Analytical Methods in Art and Archaeology (Chemical Analysis Series) vol 135, ed E Ciliberto and G Spoto (New York: Wiley) Trần Quang Thiện 2010 Nghiên cứu nguồn gốc số loại gốm cổ khu di tích Cát Tiên (Lâm Đồng) phương pháp phân tích kích hoạt neutron lị phản ứng Khóa luận tốt nghiệp Đại học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên Tp Hồ Chí Minh Weigand P C., Harbottle G and Sayre E V 1977 Turquoise sources and source analisis: Mesoamerica and the Southwestern USA Exchange Systems In Prehistory ed T K Earle and J E Eriscon (New York: Academic) 13