乌兹别克斯坦拜松市拉巴特墓地出土珠饰的分析研究

2017年—2018年度,中乌联合考古队在乌兹别克斯坦共和国拜松市拉巴特墓地进行了考古发掘,发掘墓葬94座,出土了丰富的遗迹遗物。考古学初步研究表明,该墓地为公元前2世纪末到公元2世纪的一处月氏文化墓地,文化因素丰富,为古代月氏文化面貌研究及北巴克特里亚地区公元前2世纪至公元2世纪的古代文化研究提供了重要的考古新资料。拉巴特墓地发掘中出土各类材质珠饰1 500余件,选取了其中典型人造硅酸盐质珠饰残样13件,采用超景深三维显微系统(OM)、能量色散型X射线荧光光谱(EDXRF)、扫描电子显微镜能谱分析(SEM-EDS)、激光拉曼光谱(Raman)等方法对其进行了科技分析,确定了这些人造硅酸盐质珠饰的材质属性和部分制作工艺相关信息,结合材质和工艺特点探讨了拉巴特墓地人造硅酸盐质珠饰可能的产地。结果表明,该遗址人造硅酸盐质珠饰包括富钠费昂斯、泡碱型钠钙玻璃、植物灰型钠钙玻璃、高镁钠钙玻璃、矿物碱型钠铝玻璃、植物灰型钠铝玻璃和钾玻璃等多种材质。其中,富钠费昂斯的产地与西亚有关;已分析出的六类玻璃产地涉及西亚、地中海周边、印度、巴基斯坦、中亚等多个地区。研究表明拉巴特墓地所处区域在公元前2世纪末期到公元2世纪文化面貌丰富,与西亚、地中海、南亚等地的经济贸易往来频繁、人群间文化互动丰富。

基于支持向量机(SVM)的古代玻璃制品分类

古代玻璃制品是古丝绸之路交易的商品之一,一般依据化学成分对玻璃制品进行分类.但是风化会改变玻璃制品化学成分的含量,从而影响玻璃制品类型的鉴别.本文尝试先预测风化前的化学成分以消除风化的影响,再采用灰色关联分析化学成分的关联关系以及差异,最后建立支持向量机(SVM)模型对古代玻璃制品进行分类.

基于ISODATA聚类算法的古代玻璃文物制品类型鉴别

针对古代玻璃文物制品表面有无风化问题,通过权值比重模型得出纹饰、玻璃类型、颜色在有无分化情况下的内在关系;在高钾玻璃风化、铅钡玻璃风化、高钾玻璃无风化和铅钡玻璃无风化4类情况下,计算出古代玻璃文物制品14种化学成分的平均含量;采用聚类算法对古代玻璃文物制品进行分类,并预测出古代玻璃文物制品风化前的化学成分含量。通过分析古代玻璃文物制品在未知玻璃类别时的主要化学成分,确定其在未知玻璃类别时的化学成分及其所属类型,进而为古代玻璃文物制品的鉴别和保护提供科学依据,也为相关领域的研究提供新的思路和方法。

基于成分数据分析与模糊模式识别的古代玻璃种类鉴别

以一批古代玻璃制品成分数据为例,研究成分数据处理方法与模糊模式识别在古代玻璃分类鉴别中的应用。采用非对称、对称与等距3种对数比变换方法,对古代玻璃成分数据进行转换,针对数据中零值不能进行对数比转换的情况,引入可以保持单形空间运算的乘法替换法。分别对比3种对数比变换方法对模糊模式识别结果的影响,同时引入随机森林与支持向量机算法,对模糊模式识别方法做进一步的分析。近似零值替换后古代玻璃成分数据的统计特征基本不变,乘法替换法具有良好的替换效果。模糊模式识别结果的准确率与变换方法特性表明,基于对称对数比变换的模糊模式识别方法最优。在古代玻璃的分类鉴别研究中引入成分数据分析理论,为古代玻璃成分数据的处理提供一个科学的方法。模糊模式识别方法的引入,为考古工作者、地质研究人员等,提供一种新的简单快速且准确的分类方法。

湖北省出土战国玻璃制品的科技分析与研究

结合外束质子激发X射线荧光分析和X射线衍射、激光拉曼光谱分析技术,对湖北省出土的17件战国早期到中晚期的玻璃制品进行了无损伤分析。结果表明:这些玻璃分别属于Na2O-CaO-SiO2、K2O-CaO-SiO2和PbO-BaO-SiO2体系。首次在陶制器物上发现PbO-BaO-SiO2玻璃态釉层。对这些玻璃器物的着色特征,胎体、芯层材料的化学成分、制作技术等进行了分析,并与世界其他地区同时期或更早的玻璃制品进行了概要比较。初步探讨了所分析样品的可能产地和技术起源。

质子激发X荧光技术在中国古玻璃成分分析中的应用

化学成分分析是中国古玻璃研究中一个重要方面,可以为研究中国古玻璃的起源和技术发展等提供科学的依据,有必要发展新的测试方法。质子激发X荧光(proton induced X-ray emission,PIXE)技术是一种高灵敏度、非破坏性、多元素定量测定的分析方法。概要介绍了PIXE分析的原理、特点,相关的设备和分析过程,列举了外束PIXE技术应用于中国战国、西汉古玻璃样品分析的一些实例。PIXE分析技术在古玻璃样品特别是整形器皿的成分分析中具有广阔的应用前景。

河南宝丰和新郑出土硅酸盐制品的无损分析研究

无损分析是文物样品研究的重要内容,研究中采用便携式能量色散型X射线荧光光谱仪(pXRF)和激光拉曼光谱仪(LRS),对河南宝丰和新郑出土的21件战国晚期到汉代的硅酸盐制品进行了化学成分分析和微区物相分析。依据化学成分分析结果,将样品划分为铅钡硅酸盐玻璃、钾硅酸盐玻璃、釉砂和铅钡釉砂四类分别进行讨论,并对样品的着色机理进行了初步探讨;利用激光拉曼光谱在部分蜻蜓眼和圆环珠蓝色颜料中检测到了中国蓝(BaCuSi4O10)、中国紫(BaCuSi2O6)和中国深蓝(BaCu2Si2O7),同时成功确定了部分样品中存在石英、方解石、碳酸铅、煅棕土、绿土等多种物相;结合考古研究资料,对这些样品的来源进行了简要讨论,其中本实验铅钡硅酸盐玻璃、钾硅酸盐玻璃耳珰和铅钡釉砂为我国自制,而另外1件釉砂可能属于舶来品,反映了我国古代中原各地区间,以及中原与西域间有着广泛的文化技术交流。便携式能量色散型X射线荧光光谱仪和激光拉曼光谱仪的相互结合,能够提供硅酸盐制品的有效化学成分和结构信息,在文物科学分析中显示出特有的优势,为其考古研究提供有益的信息。

扬州西汉墓出土古玻璃的质子激发X荧光分析

化学成分分析是中国古代玻璃研究中一个重要方面,可以为研究中国古代玻璃的起源和技术发展等提供科学的依据,有必要发展新的测试方法。质子激发X荧光(PIXE)技术是一种高灵敏度、非破坏性、多元素定量测定的分析方法。采用PIXE技术对扬州西汉墓出土的玻璃衣片进行了定量分析。结果表明:这些玻璃属中国自创的PbO-BaO-SiO_2系玻璃;衣片由中心玻璃层和厚度不等的表面腐蚀层组成;腐蚀层比玻璃层含有相对较高的PbO、P_2O_5和CaO,而BaO和SiO_2的含量则比玻璃层大大降低。对实验结果进行了讨论。

便携式能量色散型X射线荧光光谱仪在中国古代玻璃化学成分分析中的应用

中国古玻璃研究的一个重要方面是古玻璃的化学成分分析,它为中国古玻璃的起源和技术发展提供了科学依据,因此,发展新的化学成分分析方法是非常有必要的。便携式能量色散型X射线荧光分析(portable energy-dispersive X-ray fluorescence analysis,PXRF)技术的最大特点就是其便携性,可以对不可移动或难以移出博物馆的文物进行科技分析。文章详细介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所科技考古中心与日本OURSTEX公司合作改进的便携式能量色散型X射线荧光分析仪的组成、工作原理及分析过程等,列举了将其应用于新疆出土古玻璃样品的测试结果,并与质子激发X射线荧光分析技术所获结果进行了比较。便携式能量色散型X射线荧光分析技术在现场分析方面具有极为广阔的应用前景。

一批中国古代镶嵌玻璃珠化学成分的检测报告

结合外束质子激发X荧光(proton induced X-ray emission,PIXE)和能量色散X射线荧光(energy dispersive X-ray emission,EDXRF)分析技术,对中国新疆、湖北、四川、广东出土的古代镶嵌玻璃珠的化学成分进行了检测。结果表明:新疆拜城克孜尔墓地出土的西周-春秋时期镶嵌玻璃珠为CaO-MgO-SiO2玻璃,战国时期中国境内的PbO-BaO-SiO2和Na2O-CaO-SiO2镶嵌玻璃珠是同时存在的。本文亦对相关问题进行了一些讨论,并提出了部分今后的工作建议。

广西合浦堂排西汉古玻璃的铅同位素示踪研究

应用Ｘ衍射、Ｘ荧光光谱分析法研究了广西合浦堂排西汉古玻璃的物理和化学特征。用高精度质谱仪测定其铅同位素比值后，与国际数据对比分析，确证该类高钾低镁玻璃是用中国的矿料制成，排除了由欧洲及其它地区输入的可能，成为继国内外学者公认的Ｐｂ－Ｂａ玻璃最早产于中国之后又一种具中国地方特色的早期古玻璃。

广西合浦地区出土汉代古玻璃的质子激发X荧光分析

采用改进的外束质子激发X射线荧光、电感耦合等离子体原子发射光谱分析等技术,对广西合浦地区出土的一批汉代古玻璃样品的化学成分和结构特性等进行了检测。结果表明:两汉时期,合浦地区的古代玻璃存在K2O-SiO2、PbO-BaO-SiO2、PbO-SiO2、Na2O-K2O-PbO-SiO2、(Na2O)K2O-CaO-SiO2等多种类型,但绝大多数为K2O-SiO2玻璃。表面风化可引起K2O-SiO2玻璃表面K2O等助熔剂的流失和富硅层的形成。综合化学成分以及器型特征,认为我国汉代K2O-SiO2玻璃制造技术可能受到同时期PbO-BaO-siO2玻璃制造技术和外来技术的双重影响。

古代玻璃样品表面因素对便携式X射线荧光定量分析的影响

便携式X射线荧光光谱分析技术(PXRF)是一种表面分析技术,样品表面状况对定量分析结果有很大的影响。本文采用PXRF对新疆、广西、江苏等地出土的Na2O-CaO-SiO2,K2O-SiO2和PbO-BaO-SiO2体系古代玻璃的风化表面与内部进行了定量分析,指出了主要助熔剂的含量在不同部位的变化。另外,还研究了样品与参考平面之间的距离以及弧形表面对样品定量分析的影响,利用归一化方法和校正因子法,对测试结果进行了校正,并对校正后的结果进行了比较。结果表明归一化方法及校正因子法对于非理想状态表面样品的校正结果几乎相同,但实际测量中,在满足一定的条件下,归一化方法更适合古代文物的定量分析。研究结果对于古代玉器的PXRF定量分析也具有一定的指导意义。

一批金元时期古玻璃的EDXRF探针无损分析

利用EDXRF探针无损分析技术,分析了河南禹县阳翟遗址出土的一批金元时期的玻璃样品,以研究这批古玻璃的工艺技术特点。分析显示,所有蓝色玻璃样品的呈色剂均为CuO,而非CoO。从化学组成来看,这批古玻璃的种类较为复杂,主要包括钾钙玻璃、钠钙玻璃和铅钾钙玻璃等。

关于中国古代玻璃研究的几个问题

化学成分体系的确定是中国古代玻璃研究中的一个重要方面。采用外束质子激发X射线荧光(PIXE)、感应耦合等离子发射光谱(ICP-AES)等技术对中国古代玻璃的化学成分进行分析,并结合国内外其他学者对古代玻璃研究的现有成果,从科技研究的角度对中国古代玻璃(主要是东汉以前)研究中存在的相关问题进行探讨。指出:应加强对西周到战国时期中国出土的釉砂、玻砂、镶嵌玻璃珠(含陶胎镶嵌玻璃珠),以及伴随古代玻璃同时出土的绿松石等文物的科技研究,并结合对中国古代陶瓷和冶金技术的研究,以进一步探索中国古代玻璃技术的发展。

中国古代釉砂和玻砂

釉砂和玻砂是古玻璃的前身,和古玻璃相比有着不同的成分组成和化学结构。考古资料显示中国釉砂和玻砂的持续时间自西周初期至东汉时期。用质子激发X荧光技术和电感耦合等离子体发射光谱分析了几个出土于中国内蒙古、甘肃、河南的釉砂和玻砂管珠的化学成分。用X射线衍射和扫描电镜测定样品的显微形貌。结合已经报道的釉砂和玻砂的化学成分,探讨了釉砂、玻砂的现代科技鉴定方法以及对古玻璃研究的重要意义。同时,还讨论了中国釉砂与古埃及釉砂的成分差异,论证了中国古代釉砂的自主生产特征。

中国出土的一批战国古玻璃样品化学成分的检测

对化学成分体系的确定是中国古代玻璃研究中很重要的一个方面,为此,用外束质子激发X荧光技术(PIXE)、电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP AES)等方法,对新疆、湖北、河南和重庆等地区出土的一批战国时期的玻璃珠(包含镶嵌玻璃珠)、玻璃璧样品进行了检测。结果表明,战国时期中国境内同时存在PbO BaOSiO2、K2O SiO2、Na2O CaO SiO2三种硅酸盐玻璃,分布的地域范围从中国的新疆东部一直到长江、黄河流域,以及南方的四川、贵州等地区。中国古代的PbO BaO SiO2和K2O SiO2玻璃在技术发展上应该具有密切联系。结合文献资料对这些玻璃的产地等相关问题进行了简要讨论。

古代玻璃材料LA-ICP-MS组分分析及产源研究

古代玻璃及玻璃质材料的定量分析对于研究其制作年代及产地、原料的来源以及制作工艺有着重要的参考意义。与电子探针(EMPA)、能谱扫描-电子显微镜(EDX-SEM)等分析方法相比,LA-ICP-MS能够快速且准确地提供样品主次量及微量元素信息。本文对LA-ICP-MS古代玻璃元素定量分析中的影响因素进行研究认为:在193nm激光下玻璃标准NIST610和康宁玻璃标准之间基体差异造成的影响较小,而采用玻璃标准NIST610为外标结合基体归一化法的校正策略测定康宁标准结果表明,该策略能够准确反映不同类型古代玻璃材料中成分组成;实验中不同剥蚀模式的研究,有助于不同实验条件的建立,从而满足不同研究的需要。本次研究对出土样品进行了分析,为该制品的产源研究提供了数据支持。

四川地区出土古玻璃的质子激发X荧光分析

质子激发X荧光(PIXE)技术是一种对古代玻璃的化学成分进行非破坏性分析的有效方法。采用PIXE技术对四川地区出土的战国(770—476B.C.)和六朝(220—589A.D.)时期古玻璃的化学成分进行了定量测定。结果表明:战国时期的玻璃璧和蜻蜓眼玻璃珠均属于PbO-BaO-SiO2玻璃,从成分和外型特征看,这些样品都为中国自制;而六朝时期的耳珰、玻璃珠的化学成分呈现多样性,有K2O-CaO-SiO2玻璃、K2O-SiO2玻璃等。结合实验和文献结果,对中国古玻璃技术传播的相关问题进行了讨论。

用铅同位素特征研究中国古代铅(钡)玻璃

研究了我国出土的一些早期古代铅（钡）玻璃，尤其是先秦时期铅（钡）玻璃的铅同位素比值特征，总结了我国铅矿床铅同位素组成特征，并将两者进行对比研究，从原料来源的角度判定了我国出土的先秦铅（钡）玻璃等是中国本土制造的．