PIXE在古陶瓷產(chǎn)地和制造工藝中的研究.pdf

1、古陶瓷產(chǎn)地和制作工藝的研究目前都是科技考古的前沿課題。其研究成果可以成為考古文化區(qū)系理論的基礎(chǔ)之一，能揭示古代社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的情況，還能為古代社會(huì)的文化交流、商品貿(mào)易和社會(huì)結(jié)構(gòu)等提供大量的有用信息，進(jìn)而為研究人類歷史的發(fā)展和社會(huì)的變遷及復(fù)原歷史的本來(lái)面目提供佐證。 由于古陶瓷制作所使用粘土、礦物原料均攜帶有其產(chǎn)地的特征信息，因此對(duì)其進(jìn)行化學(xué)組分分析，找出能指示其來(lái)源的“指紋信息”，就可以對(duì)它們?cè)系漠a(chǎn)地、礦物結(jié)構(gòu)等進(jìn)行科學(xué)的研究。

2、目前已有多種成分分析方法應(yīng)用于這一領(lǐng)域。質(zhì)子激發(fā)X射線熒光分析(Proton Induced X-Ray Emission簡(jiǎn)稱PIXE)即為其中一種。它具有高靈敏度、非破壞性和多元素同時(shí)分析的優(yōu)點(diǎn)，可以方便快速且無(wú)損地分析樣品，特別是珍貴文物樣品，目前已被廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、考古學(xué)、地質(zhì)學(xué)、冶金學(xué)、刑事科學(xué)和材料學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。本論文報(bào)道了以PIXE方法為主，并根據(jù)實(shí)際課題的需要，結(jié)合其他手段研究了廣富林古陶、跨湖橋古陶

3、以及國(guó)產(chǎn)鈷土礦原料的一些結(jié)果。 1、古陶的產(chǎn)地研究一直是國(guó)際科技考古界的難題和前沿課題。我們用質(zhì)子激發(fā)X射線熒光(PIXE)和儀器中子活化分析(INAA)對(duì)上海廣富林遺址出土的良渚文化類型陶器和廣富林外來(lái)文化類型陶器以及在山東景陽(yáng)岡、鄒平和日照地區(qū)出土的龍山文化的陶器進(jìn)行了分析。通過(guò)兩種文化類型古陶器化學(xué)組成的測(cè)定以及多元統(tǒng)計(jì)方法的分析，來(lái)判定上述兩種類型古陶器是否在同一地點(diǎn)燒造，外來(lái)文化類型陶器的來(lái)源，是否如考古學(xué)家預(yù)期的那樣

4、來(lái)自北方山東、河南的龍山文化區(qū)域。因子分析的結(jié)果顯示，廣富林遺址出土的外來(lái)文化陶器并不在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)，由此推斷有一批外來(lái)移民在4300年前來(lái)到了上海地區(qū)。這批外來(lái)文化陶器是在上述山東三個(gè)遺址以外的地區(qū)，或是可能在遷徙途中燒造的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PIXE和INAA兩種方法相結(jié)合，對(duì)古陶斷源分析的能力將有所提高。 2、跨湖橋新石器時(shí)期文化遺存是2001年全國(guó)十大考古新發(fā)現(xiàn)之一。我們著眼于跨湖橋陶器的制作工藝，用質(zhì)子激發(fā)X射線熒光(PIXE

5、)和共振背散射對(duì)它們從碳到鐵的全元素作了成分分析。在對(duì)它們研究的同時(shí)，也對(duì)黑陶制作水平很高的龍山文化日照兩城鎮(zhèn)黑陶器其進(jìn)行了比較研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，跨湖橋陶器應(yīng)當(dāng)是用粘土摻雜了湖底淤泥，或直接使用湖底的淤泥制作而成。這使得它們的胎體中含有大量的有機(jī)物，在燒制的過(guò)程中產(chǎn)生了碳黑來(lái)進(jìn)行呈色?？绾蛱掌骱诠馓找潞吞掌魈ンw原料的化學(xué)組分不同，這是在陶器表面施加了某種物質(zhì)而形成的結(jié)果。 3、我國(guó)青花瓷的起源及其所用鈷料的來(lái)源，一直是中外古

6、陶瓷學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)之一。我們用質(zhì)子激發(fā)X射線熒光(PIXE)和X射線衍射(XRD)對(duì)來(lái)自云南、江西、浙江、福建和甘肅的國(guó)產(chǎn)鈷土礦進(jìn)行了成分分析和粉晶結(jié)構(gòu)分析。發(fā)現(xiàn)在我國(guó)甘肅地區(qū)存在優(yōu)質(zhì)鈷土礦，其MnO/CoO和唐代、元代以及明嘉靖青花相近，打破了以往認(rèn)為我國(guó)國(guó)內(nèi)鈷土礦都是高錳的看法。XRD結(jié)果顯示，云南、江西和浙江的鈷土礦中鈷都以尖晶石形式存在，而這種礦物至今仍被廣泛應(yīng)用于無(wú)機(jī)顏料的生產(chǎn)中。福建和甘肅的鈷土礦和上述截然不同，前者是以沸石