Abstract
Surface assemblages represent the most accessible, representative sample of the archaeological record for the study of human socio-ecological systems at regional scales. However, the difficulty in developing suitable chronological frameworks from surface assemblages has limited their use. Additionally, surface scatters are composed of artifacts that can accumulate across multiple occupational episodes. A challenge to chronology building in such surface contexts is the necessity to assess the probability of occupation during each time period. We describe a new method of dating surface lithic assemblages using empirical Bayesian methods, with an example from northeastern Spain. We use Bayesian methods to estimate the probability of occupation during 11 temporal periods (ca. 13,000–4,200 cal BP) for a sample of 25 lithic surface assemblages. A Bayesian approach allows us to combine prior knowledge, with different degrees of uncertainty, about the temporal sensitivity of projectile forms statistically derived from a regional calibration data set of 35 dated assemblages to estimate the age of each surface collections probabilistically. This approach provides new insight into the settlement history of the Maestrat in the first half of the Holocene, during the transition from foraging to food production, and offers a powerful tool to archaeologists for the dating of surface collections.
This is a preview of subscription content,
to check access.









Similar content being viewed by others
References
Akçar, N., Ivy-Ochs, S., & Schlüter, C. (2008). Application to in-situ produced terrestrial nuclides to archaeology: a schematic review. Quaternary Science Journal, 57(1–2), 226–238.
Alegre, I. (2005). La industria geométrica del Valle de Ambrona (Soria). In: III Congreso de Neolítico en la Peninsula Ibérica (Octubre de 2003), Santander, pp. 233–245.
Aura, J. E., Carrión, Y., García, O., Jardón, P., Jordá, J. F., Molina, L., et al. (2006). Epipaleolítico–Mesolítico en las comarcas centro-meridionales valencianas. In A. Alday (Ed.), El mesolítico de muescas y denticulados en la cuenca del Ebro y el litoral mediterráneo peninsular (pp. 65–120). Alava: Diputación Foral de Álava. Departamento de Cultura.
Aura, J. E., Montes, L., & Utrilla, P. (2011). Human responses to Younger Dryas in the Ebro Valley and the Mediterranean watershed. Quaternary International, 242, 348–359.
Barandiarán, I. (1978). El Abrigo de la Botiquería dels Moros. Mazaleón (Teruel). Excavaciones Arqueológicas de 1974. Cuadernos de Prehistoria y Arqueología Castellonense, 5, 49–138.
Barton, C. M., & Neeley, M. P. (1996). Phantom cultures of the Levantine Epipaleolithic. Antiquity, 70, 139–147.
Barton, C. M., Bernabeu Auban, J., Aura Tortosa, J. E., & Garcia Puchol, O. (1999). Landscape dynamics and socioeconomic change: an example from the Polop Alto valley. American Antiquity, 64(4), 609–634.
Barton, C. M., Bernabeu Auban, J., Aura Tortosa, J. E., Garcia, O., & La Roca, N. (2002). Dynamic landscapes, artifact taphonomy, and landuse modeling in the western Mediterranean. Geoarchaeology, 17(2), 155–190.
Barton, C. M., Bernabeu Auban, J., Garcia-Puchol, O., Schmich, S., & Molina-Balaguer, L. (2004). Long-term socioecology and contingent landscapes. Journal of Archaeological Method and Theory, 11(3), 253–295.
Benavente, J. A., & Adrés, M. T. (1989). El yacimiento Neolítico de Alonso Norte (Alcañiz, Teruel). Memoria de las prospecciones y excavaciones arqueológicas de 1984–85. Al-Qannîs. Boletín de Arqueología de Alcañiz, 1, 2–58.
Bernabeu, J., Molina, L., Orozco, T., Díez, A., & Barton, C. M. (2008). Los Valles del Serpis (Alicante): 20 años de trabajos de campo. In M. Hernández, J. A. Soler, & J. A. López (Eds.), Actas del IV Congreso del Neolítico Peninsular (pp. 50–57). Alicante: Museo Arqueológico de Alicante.
Bernabeu, J., Molina, L., & García-Borja, P. (2010). Le Néolithique ancien valencien. Caractérisation des productions ceramiques. In C. Manen, F. Convertini, D. Binder, & I. Sénépart (Eds.), Premières sociétés paysannes de Méditerranée occidentale. Structures des productions céramiques (pp. 215–225). Paris: Societé Préhistorique Française, Mémoire 51.
Bernabeu, J., & Molina, L. L. (2009). La cerámica en la secuencia neolítica de Cendres. In J. Bernabeu & L. L. Molina (Eds.), La Cova de les Cendres (pp. 55-84). Alicante: Museo Arqueológico de Alicante-MARQ.
Buck, C. E., & Sahu, S. K. (2000). Bayesian models for relative archaeological chronology building. Journal of the Royal Statistical Society: Series C: Applied Statistics, 49(4), 423–440.
Buck, C. E., Cavanagh, W. G., & Litton, C. D. (1996). Bayesian approach to interpreting archaeological data. New York: Wiley.
Casabó, J. (2005). Paleolítico Superior Final y Epipaleolítico en la Comunidad Valenciana. Alicante: MARQ Serie Mayor 3.
Cava, A. (2000). La industria lítica del neolítico en Chaves, Huesca. Salduie, I, 77–164.
Cogwill, G. L. (2002). Getting Bayesian ideas across to a wide audience. Archeologia e Calcolatori, 13, 191–196.
Culleton, B. J., Prufer, K. M., & Kennett, D. J. (2012). A Bayesian AMS 14C chronology of the Classic Maya Center of Uxbenká, Belize. Journal of Archaeological Science, 39(5), 1572–1586.
Esquembre, M. A., Boronat, J., Jover, F. J., Molina, F. J., Lujan, A., Fernández-López de Pablo, J., et al. (2008). El yacimiento neolítico del Barranquet de Oliva (Valencia). In M. Hernández, J. A. Soler, & J. A. López (Eds.), Actas del IV Congreso del Neolítico Peninsular (pp. 183–190). Alicante: Museo Arqueológico de Alicante.
Fernández-López de Pablo, J. (2004). Las puntas foliáceas en el Horizonte Campaniforme: hacia una definición de los contextos de producción. In M. Hernández (Ed.), Primeras Jornadas de la Edad del Bronce en tierras valencianas y zonas limítrofes Villena (pp. 59–66). Alicante.
Fernández-López de Pablo, J. (2005). El contexto arqueológico del arte rupestre Levantino en el Riu de les Coves (Castellón). Unpublished dissertation. University of Alicante.
Fernández-López de Pablo, J. (2006). La producción lítica del IV y III milenio cal BC en el norte del País Valenciano: primeros datos sobre contextos habitacionales. In N. Bicho & H. Verissimo (Eds.), Do Epipaleolítico ao Calcolítico na Península Iberica. Actas do IV congreso de Arqueología peninsular (pp. 263–277). Faro: Universidade do Algarve.
Fernández-López de Pablo, J. (2013). Estudio de la industria lítica del yacimiento neolítico del Cerro de las Balsas. Alicante (in press).
Fernandez-López de Pablo, J., Guillem, P. M., Martínez, R., & García, R. (2002). El contexto arqueológicode la Cova dels Cavalls: poblamiento prehistórico y arte rupestre en el tramo superior del riu de les Coves. In R. Martínez & V. Villaverde (Eds.), La Cova dels Cavalls en el Barranc de la Valltorta (pp. 49–73). Valencia: Monografías del Instituto de Arte Rupestre 1.
Fernández-López de Pablo, J., Gibaja, J. F., & Palomo, T. (2008). Geometric weapon elements during the Neolithic in the Eastern Iberian Peninsula: typological, technological and functional aspects. Paleoethnologie, 2008(1), 328–340.
Finke, P. A., Meylemans, E., & Van de Wauw, J. (2008). Mapping the possible occurrence of archaeological sites by Bayesian inference. Journal of Archaeological Science, 35, 2786–2796.
Flors, E. (2009). Torre la Sal (Ribera de Cabanes, Castelló). Evolución del paisaje antrópico desde la Prehistoria hasta el medioevo. Castellón: Monografies de Prehistòria i Arqueologia Castellonenques 8.
Ford, A., Clarke, K. C., & Raines, G. (2009). Modeling settlement patterns of the late classic Maya civilization with Bayesian methods and geographic information systems. Annals of the Association of American Geographers, 99(3), 496–520.
Fortea, J. (1973). Los complejos microlaminares y geométricos del Epipaleolítico mediterráneo español. Salamanca: Universidad de Salamanca.
Gabarda, M. V. (Ed.). (2010). El cingle de Mas Cremat (Portell de Morella, Castelló). Valencia: Ein Mediterraneo S.L.
García-Argüelles, P., Nadal, J., & Fullola, J. M. (2005). El abrigo del Filador (Margalef de Montsant, Tarragona) y su contextualización cultural y cronológica en el Nordeste peninsular. Trabajos de Prehistoria, 62(1), 65–84.
García-Argüelles, P., Nadal, J., & Fullola, J. M. (2009). From Magdalenian to Early Neolithic: Hunter-gatherers in transition in north-eastern Iberia. In S. McCartan, R. Schulting, G. Warren, & P. Woodman (Eds.), Mesolithic horizons. Papers presented at the Seventh International Conference of the Mesolithic in Europe (pp. 500–506). Belfast: Oxbow. 2005.
García-Puchol, O. (2005). El proceso de neolitización en la fachada mediterránea de la península Ibérica. Tecnología y tipología de la piedra tallada. BAR International Series 1430. Oxford: Archaeopress.
García-Puchol, O. (2009). Contexto de producción y consumo de piedra tallada durante el neolítico en Costamar: avance de los resultados. In E. Flors (Ed.), Torre la Sal (Ribera de Cabanes, Castelló). Evolución del paisaje antrópico desde la prehistoria hasta el medioevo (pp. 243–261). Castelló: Monografies de Prehistòria I Arqueologia Castellonenques 8.
Gibaja, J. F. (2003). Comunidades Neolíticas del Noreste de la Península ibérica. Una aproximación socio-económica a partir del estudio de la función de los útiles líticos. British Archaeological Reports, International Series 1140. Oxford: Archaeopress.
Gibaja, J. F., Terradas, X., Palomo, T., & Clop, X. (2010). La industria lítica del IV/primera mitad II milenio cal BC en el Noroeste de la Península Ibérica: contextos funerarios versus contextos domésticos. Munibe. Sociedad de Ciencias Naturales Aranzadi (San Sebastian), 32, 440–451.
Gowland, R. L., & Chamberlain, A. T. (2002). A Bayesian approach to ageing perinatal skeletal material from archaeological sites: implications for the evidence for infanticide in Roman-Britain. Journal of Archaeological Science, 29(6), 677–685.
Grayson, D. K. (1981). The effects of sample size on some derived measures in vertebrate faunal analysis. Journal of Archaeological Science, 8, 77–88.
Halekoh, U., & Vach, W. (2004). A Bayesian approach to seriation problems in archaeology. Computational Statistics and Data Analysis, 45(3), 651–673.
Heuzé, Y., & Braga, J. (2008). Application of non-adult Bayesian dental age assessment methods to skeletal remains: the Spitalfields collection. Journal of Archaeological Science, 35(2), 368–375.
Ivy-Ochs, S., Wüst, R., Kubik, P. W., Müller-Beck, H., & Schlüter, C. (2001). Can we use cosmogenic isotopes to date stone artifacts? Radiocarbon, 43, 759–764.
Jover, F. J. (2011). El instrumental lítico tallado de Benàmer: continuidad y ruptura en los procesos de producción lítica tallada entre el VII y el IV Milenio cal BC. In P. Torregrosa, F. J. Jover, & E. López (Eds.), Benàmer (Muro de Alcoi, Alicante). Mesolíticos y Neolíticos en las tierras meridionales valencianas (pp. 133–204). Valencia: Serie de Trabajos Varios del SIP 112.
Juan-Cabanilles, J. (2008). El utillaje de piedra tallada en la Prehistoria reciente valenciana. Aspectos tipológicos, estilísticos y evolutivos. Valencia: Serie de Trabajos Varios del SIP 109.
Juan-Cabanilles, J., & Martí, B. (2002). Poblamiento y procesos culturales en la Península Ibérica del VII al V milenio a.C. (8000–5000 BP). Una cartografía de la neolitización. In E. Badal, J. Bernabeu, & B. Martí (Eds.), El paisaje en el Neolítico mediterráneo (pp. 45–77). Valencia: Saguntum-PLAV, extra 5.
Juan-Cabanilles, J., Fernández-López de Pablo, J., & García, O. (2006). L’utilisation du silex en plaquettes dans la préhistoire récente di Pays Valencien (Espagne Méditerranéene. In J. Vaquer & F. Briois (Eds.), La fin de l’âge de pierre en Europe du sud: matériaux et productions lithiques taillées remarquables dans le Néolithique et le Chalcolithique du sud de l’Europe (pp. 273–284). Toulouse: Editions des Archives d’Ecologie préhistorique.
Kintigh, K. W. (1984). Measuring archaeological diversity by comparison with simulated assemblages. American Antiquity, 49, 44–54.
Martí, M., Pou, R., Carlús, X. (1997). Excavaciones arqueológicas en la Ronda sud de Granollers, 1994. La necrópolis del Neolític Mitjà i les restes romanes del Camí de Can Grau (La Roca del Vallés, Vallés Oriental) i els jacimients de Cal Jardiner (Granollers, Vallés Oriental). Excavacions Arqueológiques a Catalunya, 14, Barcelona: Generaltat de Catalunya.
Martí, B., Aura, J. E., Juan-Cabanilles, J., García-Puchol, O., & Fernández-López de Pablo, J. (2009). El Mesolítico Geométrico de tipo “Cocina” en el País Valenciano. In P. Utrilla & L. Montes (Eds.), El Mesolítico Geométrico en la Península Ibérica (pp. 205–258). Zaragoza: Monografía Arqueológica 44, Universidad de Zaragoza.
Mestres, J. (1987). La indústria lítica en sílex del Neolític antic de les Guixeres de Vilobí. Olerdulae 1-2-3, 5–71.
Molist, M., Ribé, G., & Saña, M. (1996). La transición del V milenio cal B.C. en Catalunya. Rubricatum, 1, 781–790.
Myers, A. (1989). Reliable and maintainable technological strategies in the Mesolithic of mainland Britain. In R. Torrence (Ed.), Time energy and stone tools (pp. 78–91). Cambridge: Cambridge University Press.
Neeley, M. P., & Barton, C. M. (1994). A new approach to interpreting late Pleistocene microlith industries in southwest Asia. Antiquity, 68, 275–288.
Niekus, M. J. L. T. (2009). Trapeze shaped flint tips as proxy data for occupation during the Late Mesolithic and the Early to Middle Neolithic in the northern part of the Netherlands. Journal of Archaeological Science, 36, 236–247.
O’Brien, M. J., & Lyman, R. L. (1999). Seriation, stratigraphy, and index fossils—the backbone of archaeological dating. New York: Plenum.
Olària, C., & Gusi, F. (2008). Cazadores y pastores en la fase neolítica de Cova Fosca (Ares del Maestre, Castellón). In M. Hernández, J. A. Soler, & J. A. López (Eds.), Actas del IV Congreso del Neolítico Peninsular (pp. 107–116). Alicante: Museo Arqueológico de Alicante.
Ortman, S. G., Varien, M., & Gripp, T. L. (2007). Empirical Bayesian methods for archaeological survey data: an example from the Mesa Verde Region. American Antiquity, 72(1), 241–272.
Palomo, A. (2000). La industria lítica tallada de la Draga. In J. Bosch, J. Chinchilla, & J. Tarrús (Eds.), El poblat lacustre neolític de la Draga Excavacions de 1990 a 1998 (pp. 197–206). Barcelona: Monografies del CASC 2.
Palomo, A. & Gibaja, J. F. (2002). Análisis de las puntas del sepulcro calcolítico de la Costa de Can Martorell (Dosrius, El Maresme). In I. Clemente, R. Risch, J.F. Gibaja (Eds.), Análisis funcional. Su aplicación al estudio de sociedades prehistóricas (pp. 243–249), British Archaeological Reports, International Series 1073. Oxford: Archaeopress.
Riede, F., & Edinborough, K. (2012). Bayesian radiocarbon models for the cultural transition during the Allerød in southern Scandinavia. Journal of Archaeological Science, 39, 44–756.
Roberts, J. M., Jr., Mills, B. J., Clark, J. J., Haas, W. R., Jr., Huntley, D. L., & Trowbridge, M. A. (2012). A method for chronological apportioning of ceramic assemblages. Journal of Archaeological Science, 39, 1513–1520.
Robertson, I. G. (1999). Spatial and multivariate analysis, random sampling, and analytical noise: empirical Bayesian methods at Teotihuacan, Mexico. American Antiquity, 64, 137–152.
Rodanés, J.M., Tilo, M.A., Ramón, N. (1995). El Abrigo de Els Secans (Mazaleón, Teruel). La ocupación del Valle del Matarraña durante el Epipaleolítico y el Neolítico Antiguo. Alcañiz: Al-Qannis 3.
Rojo, M., Kunst, M., Garrido, R., García, I., & Morán, G. (2005). Un desafío a la eternidad: Tumbas monumentales del Valle de Ambrona. Valladolid: Arqueología en Castilla y León 14.
Román, D. (2011). El poblament del plistocé en les comarques del Nord del País Valencià a partie de l’estudi tecno-tipològic de la industria lítica. Valencia: Servei de Publicacions de la Universitat de València.
Shennan, S. (2002). Genes, memes and human history. London: Thames and Hudson.
Shott, M. J. (1996). Innovation and selection in prehistory: a case study from the American Bottom. In G. H. Odell (Ed.), Stone tools theoretical insights into human prehistory (pp. 279–309). New York: Plenum.
Shott, M. J. (1997). Stones and shafts redux: the metric discrimination of chipped-stone dart and arrow points. American Antiquity, 62, 86–101.
Surovell, T. A., Byrd Finley, J., Smith, G. M., Brantingham, P. J., & Kelly, R. (2009). Correcting temporal frequency distributions for taphonomic bias. Journal of Archaeological Science, 36, 1715–1724.
Utrilla, P., Montes, L., Mazo, C., Martínez-Bea, M., & Domingo, R. (2009). El Mesolític Geométrico en Aragón. In P. Utrilla & L. Montes (Eds.), El Mesolítico Geométrico en la Península Ibérica (pp. 131–190). Zaragoza: Monografía Arqueológica 44, Universidad de Zaragoza.
Vaquero, M. (Ed.). (2004). Els darrers caçadors-recolectors de la Conca de Barberà: el jaciment del Molí del Salt (Vimbodí). Excavacions 1999–2003. Montblanc: Museu i Arxiu de Montblanc i Comarca.
Villaverde, V., Aura, J. E., & Barton, C. M. (1998). The Upper Paleolihtic of Mediterranean Spain: a review of current evidence. Journal of World Prehistory, 12, 121–198.
Villaverde, V., Román, D., Pérez Ripoll, M., Mercè Bergadà, M., & Real, C. (2012). The end of the Upper Palaeolithic in the Mediterranean Basin of the Iberian Peninsula. Quaternary International, 272–273, 17–32.
Wandsnider, L. (1992). The spatial dimension of time. In J. Rossignol & L. Wandsnider (Eds.), Space, time, and archaeological landscapes (pp. 257–282). New York: Plenum.
Acknowledgments
This research is funded by the project named Mediterranean Archaeological Landscapes: Postpaleolithic Adaptations, Paleodemography and Land Use Patterns, from the Ramón y Cajal research program (MINECORef.RYC-2011-09363) and the project CGL2012-38434-C03-03 (MINECO). The authors acknowledge Sergi Lozano (IPHES) and two anonymous reviewers for their helpful comments on previous versions of this manuscript. The authors declare that they have no conflicts of interest.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Electronic supplementary material
Below is the link to the electronic supplementary material.
Table SM1
Radiocarbon chronology of the calibration data set components. (XLS 55 kb)
Table SM2
Counts of projectile classes in each calibration data set component. (XLS 38 kb)
Table SM3
Counts of projectile classes in each surface collection of the Upper Maestrat study area. (XLS 29 kb)
Table SM4
Excavated sites in the Castellon Province dated to 13,000–4,200 cal BP. (XLS 32 kb)
ESM 5
(DOC 28 kb)
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Fernández-López de Pablo, J., Barton, C.M. Bayesian Estimation Dating of Lithic Surface Collections. J Archaeol Method Theory 22, 559–583 (2015). https://doi.org/10.1007/s10816-013-9198-z
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s10816-013-9198-z