二里头文化研究的新视角——从青铜器的铅同位素比值看二里头四期的文化性质

对于二里头文化的性质问题,学术界已进行了数十年的讨论,然而直到目前,共识却仍未能达成。本文首次从青铜器铅同位素比值分析入手,对二里头文化的性质问题予以探讨。经过对偃师二里头、郑州二里岗、黄陂盘龙城、安阳殷墟等遗址出土青铜器的铅同位素比值数据的分析与讨论,我们支持二里头文化一至三期属夏文化、第四期遗存则已进入了商代纪年的观点。     

从铅同位素比值试析商周时期青铜器的矿料来源

1．商代中原青铜器的铅同位素比值结果 在中国冶金术的起源研究中．商周时期青铜器的矿料来源问题,显得格外引人瞩目,半个多世纪以来,这一问题作为涉及商周历史的重大学术课题,一直得到人们的足够重视。郭沫若、唐兰、容庚、闻广等前辈都进行过热烈的讨论,     

重庆地区出土青铜器铅同位素比值研究

青铜器矿料来源和产地研究,是青铜时代至关重要的考古问题,也是考古的重点和难点之一.通过比较青铜器样品和矿床的Pb同位素分析数据,可以进行青铜金属原料来源的产地研究.为此,本工作利用MAT262固态离子源型质谱仪对重庆地区云阳李家坝遗址,涪陵小田溪墓群,万州大坪墓群,开县余家坝遗址东周时期巴地青铜器的铅同位素进行了测定和比值研究.结果显示其中合金中铅都为普通铅,而非放射性成因铅.实验数据反映出206Pb/204 Pb比值分布在17.4630 ～ 18.6960,207 Pb/204 Pb比值分布在15.5573 ～ 15.8490,208 pb/204 Pb比值分布在36.7828 ～39.3869,除了两个数据外,大部分器物铅同位素比值分布范围几乎重叠,显示了稳定铅源的存在.此外,这批数据与滇川黔铅锌多金属成矿区的底苏和大梁子矿床数据分布范围相近,局部重合,表明其铅料来源与这一地区有着一定的关系.实验结果反映了重庆地区东周青铜器群在铅料来源上具有同一性和连续性,说明了巴人在春秋时期就已经建立了独立的青铜冶铸业,一直延续到战国时期.     

绛县横水西周墓地青铜器的铅同位素比值分析

一、前言 自然界中任何形式的铅都是由非放射性成因的204Pb和放射性成因的206Pb、207Pb及208Pb混合组成。受冶炼技术所限,古代青铜器所使用的铜、锡、铅金属原料中均含有一定量的铅。     

夏家店下层文化遗址出土铜器的矿料来源分析

为进一步了解夏家店下层文化铜器的物料信息,探讨其矿料来源,采用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)对4处夏家店下层文化遗址和1处高台山文化遗址出土的部分铜器进行了铅同位素比值测定,并将测定结果同辽西地区几处金属矿的铅同位素数据进行了对比。结果表明:这4处夏家店下层文化遗址出土铜器的原料可能是使用辽西当地的大井多金属矿的矿石冶炼而成,而大山前遗址出土铜器的铅料有可能来自辽宁桓仁的多金属矿,二道井子遗址所出红铜器的铜料则可能另有来源。所属高台山文化的湾柳遗址铜器的铅同位素数据具有高放射性成因铅特征,表明其与同期其他考古学文化存在某种联系。     

郑韩故城出土青铜器的矿料来源初步分析

基于富集在铜料中而保留其母矿信息的元素可以用于示踪青铜器的矿料来源,为了解郑韩故城青铜器的矿料来源,利用ICP-AES方法对郑韩故城出土东周时期青铜器的微量元素进行了检测。结果显示,21个青铜器样品微量元素特征具有相对一致性,推测可能具有相同的原料来源。与小双桥遗址出土青铜器的微量元素特征进行对比,二者存在明显的差异,说明从商代中期到春秋战国时期,这一地区的原料来源发生了改变。研究结果可为研究东周时期这一地区铜业发展状况提供线索。     

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一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、(虚瓦)等大件样品可能在其它地区铸造后传人本地。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。     

广州地区出土西汉青铜器矿料来源分析

广州地区出土汉代青铜器数量众多,在考古学方面研究成果不少,但通过科技考古研究其产地的却不多。为研究广州地区出土西汉青铜器矿料来源,通过对广州出土西汉青铜器进行成分分析和铅同位素比值测试,与广西、江西、云南、贵州、安徽、湖北、河南、河北、北京等地出土同时期青铜器成分进行比较,发现西汉中晚期各地青铜器合金配比情况基本趋同。且根据含砷等微量元素这一显著特征,认为与广西合浦出土同时期青铜器矿料可能来自同一个地方。测试的铅同位素比值高度集中,其矿料应该来自同一个地方。分别与广东、贵州、云南、陕西、河南等地战国至西汉青铜器铅同位素比值进行比对,发现与广东、贵州、云南出土青铜器矿料来源同属一个大的成矿区,与河南、陕西等地明显区别。验证了学者们在考古学研究认为岭南地区出土西汉青铜器产自本地的观点。     

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。     

关于古代日本·中国铅釉陶器釉药的铅同位素比值测定

一、前言 本研究项目系日本独立行政法人国立文化财机构奈良文化财研究所和河南省文物考古研究所两所进行的合作研究内容之一.本文为依据铅同位素比值分析法研究“中国河南省巩义市黄治窑出土唐三彩及日本出土唐三彩、日本产铅釉陶器之产地推定”的提纲报告.铅同位素比值分析测定委托(日本)学校法人别府大学文化财研究所的平尾良光教授实施....     

铅同位素考古研究的可行性问题——浅议“青铜器铅同位素指示意义的范铸实验研究”

国际上对铅同位素示踪方法在青铜器原料产地研究中的应用做过很多探讨。《范铸》一文再次提出有关问题,认为铅同位素分析结果不能确切指示青铜器铜锡铅原料的来源信息。本文考察了其依据的实验数据,它们似乎与其观点互相矛盾,其结论说服力相当有限。     

XRF analysis of glass beads from the Mycenaean palace of Nestor at Pylos,Peloponnesus, Greece: new insight into the LBA glass trade

In recent years there has been a growing interest in Mycenaean glass among archaeologists and scientists. Scholars have traditionally thought that all Mycenaean glass was imported either in finished form or as ingots and simply shaped or worked at the Mycenaean sites. Chemical studies of other Mycenaean glass (50 and 43) support the hypothesis that glass was imported into Mycenaean Greece, but there is also indication for glass production in mainland Greece at the palace of Thebes (Nikita and Henderson, 2006). There is no evidence for glass making or working at the Palace of Pylos, yet there is an abundance of glass beads there. The aim of this paper is to identify the technology and source for the glass of these beads and thus to ascertain how Pylos was connected to the broader Mycenaean and Mediterranean economies. The composition of the glasses was determined by means of portable XRF analysis and compared to that of other Late Bronze Age glasses from Egypt, Mesopotamia and mainland Greece. Four blue beads coloured with cobalt and one blue bead coloured with copper have Ti and Zr compositions consistent with an Egyptian origin of manufacture while five other beads show Ti and Zr concentrations consistent with a Mesopotamian origin (Shortland et al., 2007). Based on the dearth of Egyptian and Mesopotamian imports in Pylos, the presented data support the hypothesis that Pylos was receiving via internal Greek trade routes foreign-produced glass, which may have been worked abroad or in Greece.     

Comment on ‘Did China Import Metals from Africa in the Bronze Age?’

Lead isotope compositions provide a direct means of assessing provenance. The lead contents in bronzes cannot be used to argue against lead isotopes. Any claim for the origin of the source material for the origin of Yin‐Shang bronzes must satisfy the measured lead isotope compositions. Thus far, only southern African sources are found to meet this criteria.     

山东济南刘家庄遗址商代青铜器科学分析研究

山东济南刘家庄遗址发掘出土一批带有铭文族徽的商代青铜器,其形制多与殷墟同类器物极为相似,表明晚商时期刘家庄地区居住着一支与商都殷墟有密切关系的氏族。针对该遗址出土动植物遗存、铜器铅同位素等方面已有学者开展了相关研究,取得了一定的研究成果。但总体上看,针对这批青铜器制作工艺、合金技术及矿料特征等科技分析数据偏少,与商都殷墟遗存的关系尚待进一步讨论分析。 本研究选取该遗址三座墓葬中29件青铜器(56个样品)为研究对象,利用扫描电镜及能谱仪、金相显微镜、VG Elemental型多接收电感耦合等离子体质谱仪和利曼Prodigy电感耦合等离子体原子发射光谱仪,从青铜器合金组成、金相组织、铅同位素比值及特征微量元素等方面采集数据加以分析,再结合器物形制等考古学资料进行综合研究。 结果表明,刘家庄青铜器主要为铸造成型,合金组成为铅锡青铜、锡青铜、铅青铜、纯铜及铅砷青铜。大部分青铜器金相组织以α固溶体为基体,呈树枝状偏析,枝晶间分布(α+δ)共析体,部分共析体完全腐蚀,Pb相呈颗粒状零散分布或者完全腐蚀,局部区域如孔洞、枝干与缝隙间析出不规则形状铜晶粒。少数器物金相组织内部存在滑移线,推测器物可能经过铸后冷加工。铅同位素比值显示,此批青铜器高放射成因铅占比较高,与殷墟二、三期含高放射成因铅器物数据分布范围相对吻合,与殷墟一期、殷墟四期分布范围稍有差异。微量元素总体趋势以高含量Bi、As、Ag元素为特征,结果与殷墟青铜器微量元素分布模式相较接近。综合对比发现,刘家庄青铜器似乎与殷墟青铜器的主体原料相同。从器型上看,刘家庄青铜鼎、簋、觚形制与纹饰风格等,多与安阳殷墟青铜器尤其是与殷墟二期、三期保持较高的相关性。 本研究表明晚商时期海岱地区与殷墟中原地区交流密切,为商晚期青铜器生产来源与流通关系提供了新的证据。同时,该研究深化了对刘家庄商代青铜器本身的认识,补充完善了济南刘家庄青铜器科技分析内容及考古学研究信息,为深入了解商代时期海岱地区与殷墟之间的关系提供一个新的视角。     

还原气氛下低温等离子体去除青铜粉状锈的初步研究

青铜器是金属类文物的重要组成部分,具有极高的历史价值、艺术价值和科学价值。然而由于青铜器自身材质的特性,加之受埋藏环境因素的影响,考古发掘出土的青铜器文物大多锈蚀严重。青铜器的锈蚀主要可分为有害锈和无害锈,无害锈比较稳定对青铜器文物相对无害。而“粉状锈”作为一种对青铜器危害极大的有害锈,其会使青铜器文物酥粉、糟朽,严重影响文物的保存寿命。同时粉状锈还具有一定的传播力,可在青铜器文物自身和青铜器文物间造成损害。因此,本研究首次尝试将低温等离子体技术引入青铜器粉状锈的去除研究中,通过电化学腐蚀制备表面附着粉状锈的青铜样品,并于还原气氛下对样品进行低温等离子体处理,进而通过对比处理前后青铜样品的表征数据,证明低温等离子体技术对去除粉状锈中Cl离子的有效性,以期为青铜器文物保护提供新的思路和方法。     

几件青铜器的科学分析和修复

为对几件出土的青铜剑、青铜器和弯形器进行保护研究,用X射线探伤、X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜和原子吸收光谱等方法对器物的形貌、成分及制作技术进行了分析。分析结果表明青铜剑0125的剑格和茎部锈层下有合范痕迹一些铸造小缺陷;弯形器腐蚀形态为均匀性腐蚀,枝晶间腐蚀和活性腐蚀;0108表面有合金层和褶皱,合范痕迹;0101、0102断面没有任何锈蚀及金属疲劳痕迹。器物经用不同方法清洗、铝箔局部还原处理、倍半碳酸钠浸泡和BTA缓蚀处理后,在相对湿度95％的环境中一周,没有发现新的锈蚀出现,达到良好的保护效果。表明科学分析方法在物保护和修复中是非常有用的,同时还可以获得关于考古学和历史学的很多信息。     

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。     

Croatian Appoxiomenos alloy composition and lead provenance study

An ancient bronze statue of an athlete with a strigil (known as Apoxiomenos) – was raised from the north Adriatic Sea in 1999. In order to help to determine its place and date of manufacture various scientific techniques were used. ¹⁴C dating performed by the Accelerator Mass Spectrometry (AMS) on the organic material found inside the statue gave calibrated dates between 100 B.C. and 250 A.D. Non-destructive analysis performed by portable X-Ray Fluorescence (XRF) system and external beam Particle Induced X-Ray Emission (PIXE) spectroscopy could not provide representative results for metal alloy composition due to the electrochemical deterioration of the surface of bronze in seawater. This was observed by the analysis of alloy cross-sections performed by the proton microprobe. The analysis showed much higher lead concentrations on the surface of the bronze than inside, confirming that realistic alloy composition can be only performed on samples taken from at least 0.6 mm below the surface. Subsequent micro-PIXE analysis on metal cross-section showed inhomogeneous lead concentrations between 1 and 12%. Lead isotope analysis for provenance investigation has been done on 15 samples using Multi Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (MC-ICP-MS). Analysis showed that lead isotope composition is consistent with some of the lead ores originating either from the Eastern Alps or from Sardinia. Altogether, the results lead to the conclusion that the statue is not of a Greek origin, but most probable it is a Roman copy of the Greek original.