湖北荆州张大冢战国楚墓出土青铜器的成分与金相研究

利用X射线荧光光谱仪(XRF)、金相显微镜对荆州市纪南镇雨台村张大冢战国墓地出土12件青铜器进行成分与金相分析。结果表明,12件青铜器分别为铅锡青铜、锡铅青铜和锡青铜3种材质,铅锡(或锡铅)青铜器普遍含铅量较高,青铜器多以铸造成形,铜盘均采用热锻加工技术。不同类型及使用功能的器物,其合金成分与金相组织存在明显差异。张大冢墓地作为战国中晚期的楚国下等级贵族家族墓地,出土青铜容器也多为素面薄壁,锈蚀较为严重,但其出土青铜器的合金配比、制作技术及机械性能均展现出战国中晚期楚国工匠已经拥有成熟的青铜合金、铸造以及加工技术,也揭示出当时工匠有意识地在青铜明器与实用器的合金技术上存在区别对待,为全面认识东周时期楚都纪南城青铜冶铸业的发展状况提供科学依据。

利用植硅石示踪九连墩战国楚墓出土青铜器产地

从青铜器内所残留的泥芯出发,探讨利用泥芯中的植硅石示踪青铜器产地的可行性.在选取九连墩楚墓出土的不同风格青铜器的泥芯中提取植硅石进行分析,发现其植硅石组合存在明显的差异;青铜器残留的泥芯是唯一可能直接反映其产地(铸造地)的信息载体,而其中的植硅石组合特征可能是最有效的判别标志之一.

矿化溶液浸泡-气体扩散法加固骨质文物

本研究探讨了以钙源、磷酸盐源、胶原蛋白矿化溶液浸泡—气体扩散多循环法加固古代骨骼材料的工艺方法,并利用超景深显微镜、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪、扫描电镜和色度分析法、抗压强度试验等方法研究了保护效果。结果表明,利用该工艺处理后的生物磷灰石骨骼具有加固材料成分和骨质本体一致,原位合成且深入到骨质内部等特点,克服了有机聚合物及其他矿物材料简单物理充填的一些弊端,且处理过程简单、效率高、外观改变小,能满足对脆弱骨质文物、人骨及其他动物骨骼的加固保护需求。

安徽淮北部分地区出土青铜器的铜矿来源分析

本文利用地球化学示踪的原理,以特征微量元素作为判别标志,对安徽省淮北部分地区出土的先秦时期铜器的铜料来源进行了初步分析,其中部分样品的铜料可能来自铜陵地区,有的可能来自铜绿山及其它地区。

青铜器溶铅实验及有关问题初探

为科学探讨夏商周三代因使用青铜器可能引起的铅中毒和因此带来的一系列社会问题,对仿古含铅青铜器做了一系列溶铅实验,用原子吸收分光光度计和原子荧光光度计对实验样品进行了铅含量测试,结果表明使用含铅青铜器煮、盛食物会导致严重的铅污染。我们的祖先创造了灿烂的青铜文明,而以使用这些青铜礼器为荣耀的上层统治者们却为此可能付出了惨痛的代价铅中毒,并由此带来一系列社会问题。

安徽省南陵县江木冲古铜矿冶炼遗物自然科学研究及意义

本文通过对江木冲冶炼遗址古铜矿、古炼渣、古铜锭及青铜器的对比研究，利用矿床学、冶金学等理论，探索利用自然科学手段解决其输出路线问题，提出了判别其产物（铜锭）的特征微量元素和其它综合判别标志，同时也为青铜器其它矿料来源（尤其锡矿）难题的解决进行了技术路线探索和方法研究。

皖南沿江地区部分出土青铜器的铜矿料来源初步研究

根据要想追溯青铜器铜矿料来源,必须先了解古铜矿及其冶炼金属产物的微量元素和同位素特征,研究其输出方向这一思路,以前期提出的以较高含量的Se、Te、Ni(Co/Ni大多小于1)、Ag、Au等及相对低含量的Sb、Bi、Mo等作为安徽铜陵等地古铜矿冶炼产物-铜锭产地的特征指示元素为综合判别标志,用等离子发射光谱仪对皖南沿江地区出土的部分青铜器进行多元素分析。结果表明,样品Tc2007、Tc2005、fc12所用铜料不大可能来自铜陵地区,其余样品可能来自当地。鼎、(?)等大件样品可能在其它地区铸造后传入本地。研究结果说明,利用微量元素判断青铜器铜矿料来源是可行的。

青铜器铅同位素指示意义的范铸实验研究

铅同位素比值作为探索青铜器产地和矿料来源的指示剂而被广泛采用 ,为论证这种方法的可行性 ,进行了仿古范铸实验。测试分析表明 ,长江中、下游出土古铜锭含铅量大多在 1%以下 ,样品中添加铅的含量远高于铜、锡料所带入的微量铅。结果证明 ,青铜器铅同位素的指示意义是不确定的 ,并且在冶铸过程中可能存在铅同位素的分馏。

利用微量元素示踪青铜器矿料来源的实验研究

通过仿古范铸实验和微量元素分析研究,可以初步得出利用微量元素示踪青铜器产地及矿料来源或探索古代矿冶产品输出路线是可行的,但要走新的技术路线的看法。

地质与考古

考古学的发展与地学息息相关；两者相互作用，交叉渗透即产生了新的边缘学科──地质考古学或考古地质学。我国现代考古学是由一代地质学者和考古学者共同奠基的。本文探讨了地质考古产生和发展的原因及考古工作各阶段中地学工作所能发挥的积极作用。

江苏盱眙出土夹纻胎漆器的测试分析

采用激光拉曼光谱、X射线荧光光谱、红外吸收光谱等方法对盱眙出土的夹纻胎漆器进行了分析研究。研究发现漆膜中的红色颜料和暗黑色颜料分别是HgS和CuS;漆灰的填料以粘土类物质为主,存在着加入骨灰的工艺;生漆被使用在漆灰制作、色漆调制等方面,起到了成膜剂的作用;麻胎之间采用漆灰作为胶合剂。

湖北省出土的若干青铜器锈蚀产物研究

利用X射线衍射结合金相分析对左塚墓地青铜样品进行了研究.结果表明:其锈蚀产物主要为Cu2O、SnO2、PbCO3、PbSO4.4PbO及SiO2;经锻打加工后,青铜器抗腐蚀性能得到提高;表面存在'锡汗'现象的青铜器也比较耐腐蚀;左塚青铜器优先腐蚀α相,;δ相在此类腐蚀环境中比较稳定,抗腐蚀能力较强.拉曼光谱对几件九连墩青铜器锈蚀分析表明,其锈蚀产物有CuCO3.Cu(OH)2(绿铜矿)及2CuCO3.Cu(OH)2(蓝铜矿).同时探讨了以上青铜器的锈蚀机理,并与发掘前青铜器保存状况做了对比分析,揭示出O2、CO2、H2O等是促使青铜器进一步锈蚀的关键因素.在此基础上提出了科学保护此地出土青铜器的简要方法.

长江三峡早期井盐开发的初步探讨

采用XRD、SEM和液相包裹体的测试分析方法,具体研究了长江三峡库区忠县中坝遗址出土的花边陶釜及其内壁附着物,证明了中坝遗址出土的花边陶釜是早期制盐容器.结合考古学家的分析研究,表明中国早在西周时期就开始制备井盐,比晋代《华阳国志》记载的我国最早开凿盐井的记录(约公元前255年李冰开广都盐井)大约早790年.

利用泥芯示踪九连墩楚墓青铜器的产地

探讨了利用青铜器内残留的陶范或泥芯示踪青铜器产地的可行性。采用偏光显微镜、XRD、XRF、NAA等技术手段,测试分析了湖北九连墩楚墓青铜器内的泥芯,发现九连墩外来风格青铜器的泥芯,在物相、微观结构、化学成分、植硅体组合等方面与本地风格青铜器的泥芯有较大差异。外来风格青铜器的泥芯,其CaO含量很高,达6%以上,而Na2O的含量相对较低,这一富钙、贫钠的特点,与中国黄土的典型特征极为吻合。结合泥芯中的植硅体组合特征,推测九连墩外来风格的青铜器很可能来自中国北方黄土堆积地区,系当地铸造后输入到楚国的。本研究表明利用青铜器内的泥芯或陶范残留,可望有效地示踪青铜器的产地。

鲁北地区商周时期的海盐业

采用 XRD和 XRF分析测试方法,研究了山东省渤海湾地区滨州市阳信县李屋遗址和寿光市大荒北央遗址出土的商代晚期的陶器———盔形器及附着土壤.样品的Na元素和Cl元素XRF分析结果表明:李屋遗址和大荒北央遗址出土的盔形器的含盐量明显高于其他样品,显示这二地的盔形器与早期海盐生产有关.李屋遗址出土的盔形器表面附着土样用去离子水过滤后,滤液结晶体的 XRD分析结果,进一步表明该盔形器是商周时期渤海湾地区海盐生产的器物.大荒北央遗址出土的盔形器的内壁沉淀物与长江三峡中坝遗址出土的花边陶釜的内壁沉淀物具有基本相同的物相,这进一步表明其与海盐生产有关.

若干地区出土部分商周青铜器的矿料来源研究

本工作采用ICP-AES方法,测试分析了若干地区出土青铜器残片的微量元素,初步探索了它们的矿料来源。将青铜器与铜绿山、铜陵、南陵、中条山、照壁山等先秦矿冶遗址铜锭或铜块的特征微量元素进行比较研究后,发现安徽境内青铜器的铜矿料主要来自长江中下游的古铜矿,而辽西地区和侯马青铜器的铜料则可能来自大井铜矿或其周边铜矿。同时,研究指出,Au、Ag、As、Sb、Bi、Se、Te、Co、Ni以及Mo、Zn等特征微量元素组合,对识别青铜器矿料来源具有指示意义,它表明,采用微量元素示踪法,探索青铜器的矿料来源是切实可行的,尤为适用于不同铜成矿带的示踪。

绿松石显微拉曼光谱及产地意义初步分析

运用显微拉曼光谱技术（RM）分析了实地采集的我国湖北、安徽两地的4件现代绿松石样品,发现处于同一绿松石成矿带内、成矿背景和成因类型相同的3件湖北绿松石样品,尽管颜色上有差异,但其拉曼图谱保持基本一致,而与成矿背景和含矿岩系明显不同的安徽马鞍山绿松石拉曼图谱在900～100cm^-1区域差别很大,且荧光背景强度和光谱特征也有明显区别;同时选取了2件古代绿松石样品用激光拉曼光谱进行原位无损分析,通过与已知产地绿松石样品（所有样品均为实地采集）拉曼图谱的对比,探讨利用已知产地绿松石样品的拉曼图谱作为“指纹”示踪古代绿松石产地的可行性。

九连墩墓地1、2号墓出土青铜器上锈蚀产物分析

采用XRD、XRF和显微照相等方法,测试分析了九连墩1、2墓中出土青铜器锈蚀产物的成分和物相组成,发现该产物的物相主要为氧化亚铜。结合埋藏环境土壤的理化分析,探讨了这些锈蚀产物的形成原因,以及其对青铜文物的影响。同时使用XRD分析方法研究了这批青铜器在大气中的腐蚀情况,发现了一部分文物已经滋生了"粉状锈"。

利用泥芯中稀土元素示踪青铜器的产地

从青铜器上所残留的陶范或泥芯出发,探讨利用泥芯示踪青铜器产地的可行性。采用等离子体发射光谱法测试了湖北、陕西、内蒙古和辽宁等地古代遗址出土陶范、泥芯等冶铸遗物的稀土元素,并分析比较了各自特征。在此基础上,对湖北枣阳九连墩和荆门左冢楚墓群出土青铜器上的泥芯进行稀土元素分析,为这些青铜器的铸造地提供信息。研究结果显示,各地陶范和泥芯的稀土元素特征有一定差异,通过分析青铜器上所残留的泥芯或陶范中稀土元素的地球化学特征,可以示踪古代青铜器的产地,即铸造地。

古代青铜器基体与其锈蚀产物铅同位素对比研究

利用Finnigan MAT262质谱仪和ICP-AES测试了不同地区出土的青铜样品的锈蚀产物和基体的铅同位素比值及其化学成分,以研究铅同位素在青铜器腐蚀过程中是否发生变化,以及是否存在因不同产地铅料混用引起的混合不均匀现象.结果初步显示,铅同位素组成不受青铜器锈蚀的影响,可以用锈蚀产物的铅同位素比值代替其基体的;同时,不同产地铅料在青铜器中的混用且又混合不均,可能造成青铜器基体的铅同位素比值和锈蚀产物的明显不同.