第3章文物产地与矿料来源研究.pptVIP

第三章 文物产地与矿料来源研究;第一节 文物产地及矿料来源研究发展简史; 19世纪60年代中期，法国矿物学家A.Damour博士研究了凯尔特人纪念碑附近和野蛮部落中发现的一批硬质石斧，通过矿物学方法的分析，发现这些石斧的材质十分复杂，包括石英、软玉、翡翠、玛瑙、碧玉和氯黑榴石等。在报道上述结果的论文中，Damour博士提出了两个非常重要的观点：一是通过了解文物的化学成分和地质特征，有望探索它们的矿料来源，为研究史前先民迁徙路线提供有意义的信息；二是考古学家应该认真细致地做好发掘记录，而自然科学家应该从各自的领域出发，帮助考古学家给出考古发现物的意义。 ; 1869年法国的M.Fouque测定了圣陶里地区火山凝灰岩和出土陶器的化学成分，并对二者做了对比分析，发现它们具有不同的化学成分。 1895年美国哈佛大学的T.W.Richard教授测定了波士顿精美艺术博物馆的一批古雅典陶器，认为这批陶器很可能出产于古雅典城。同时，他还提出了两个重要观点：一是样品群中，如果各样品的某一元素含量集中在一个狭窄的范围内，则预示着他们来自有限的地理源头；二是建立相当规模的“数据库”，将待分析样品群的测试值与之比较，是系统研究文物产地的前提。这两点意见至今对文物产地研究具有重要的指导意义。 ; 1928年W.Bradfield教授和F.G.Jackson博士采用湿化学法对陶器及浆料进行了分析。Bradfield教授的博士生A.O.Shepard也参加了这一工作，并且最先将岩相分析方法应用于陶器分类和来源研究中，还将化学、矿物学方法与陶器外形、颜色和纹饰等陶器外部信息结合在一起，作为陶器分类的依据，被认为是第一个注意到实验室技术、产地研究和分类间相互关系的专家。 20世纪50年代中期，美国著名的核物理学家、“原子弹之父”J.R.Oppenheimer教授建议将中子活化分析用于文物的产地研究。不久，E.V.Sayer教授和R.W.Dodson教授留利用中子活化分析方法成功的研究了地中海地区出土古陶器的产地。 ; 到了20世纪后半叶，国际国内文物产地和矿料来源研究进入了一个大发展时期，许多国家研究机构、个人对其表现出了极大的兴趣，大量的人力物力投入到这一领域中来，使得这一研究领域在此期间取得了长足的发展:;　第二节 文物产地及矿料来源研究的概念及其研究意义;二、判别文物的产地及矿料来源的基本原理 主要依据自然科学领域内地球化学的知识。由于成岩条件不同，出产于不同地区或同一地区不同地质层位的岩石、矿物，在化学结构和元素组成上均会存在不同程度的差异。因此，利用自然资源制造的任何人工物品，都或多或少的携带着其原料产地的特征信息，而这些特征信息，恰似人的指纹一样，具有地区的特异性，因而被称为“指纹”信息。提取和分析存在于文物之中的这些指纹信息，就可望由流溯源，找到其产地或矿料来源。 ; 通过对文物产地与矿料来源的研究，不仅可为我们提供古代先民开发、利用自然资源的宝贵资料，而且能反映古代矿料的传播路线，为探讨古代社会不同地域和人群之间的文化交流、贸易往来、交通运输，以及生产组织、社会结构等多方面、深层次的问题奠定坚实的基础，对考古学文化、遗存的空间标尺的建立起到积极的推动作用。;第三节 文物产地与矿料来源研究的分析方法;1、主量元素和微量元素的应用;图X3.1 Si、Al元素散点图;2、稀土元素的应用; 镧系元素在元素周期表中占据一格位置，它们的电子层结构决定了其化学性质极其相似。在地质、地球化学作用过程中，它们往往作为一个整体活动，只要有其中的一个元素出现，其余的元素就会同时存在。不过，自然界中稀土元素的含量并不尽相同，各个稀土元素的含量比例也有一定差异，这是由一定的地质与物理化学条件所决定的。因此，稀土元素可以看作是一种良好的地球化学指示剂。通过对地质体中稀土元素的组成特点的研究，可以对许多地球化学问题如地壳、地球、月球的形成与演化，岩石的成因，成矿物质来源，成岩成矿条件等进行探讨。而在古陶瓷产地研究中，稀土元素可用于指示陶瓷的产地信息。;图X3.3稀土元素分布模式;3、铅同位素比值法;208Pb 207Pb 206Pb 204Pb ;（2）基本原理：;（3）铅同位素比值数据的使用;铅同位素比值法的优点： 1）消耗的样品量少，一般取样1~10g； 2）样品不受风化或腐蚀的影响，在这样的物理和化学过程中，铅同位素比值法不会变化； 3）通过铅同位素比值法可以分析器物之间的相互关系和来源的差异，在一定条件下，还可以推测矿料来源的区域（包括不同的国家区域）。 局限性： 1）不同地区、不同地质环境的铅同位素比值有时是相近的（异常铅除外），这种重叠现象在正常铅的铅同位素