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。     

湖南博物院藏龚承钧仲尼式琴髹漆工艺研究

为揭示古琴的髹漆工艺,了解其制作工艺特点,利用光学显微镜、扫描电镜联用能谱仪、显微激光拉曼光谱仪和红外显微镜对馆藏龚承钧仲尼式琴修复时掉落的漆膜残片的表面、底面和特征部位的横截面进行了观察与检测分析。结果表明:该琴的漆膜包括漆层、漆灰层和裹布层,整体厚度较厚,用料十分丰富。漆层为上黑下丹结构,即上层为黑色漆层,下层为朱色漆层,显色物质为朱砂,两者的成膜成分都为大漆。漆灰层包括底灰层、中灰层和面灰层,底灰层与中灰层的粗细程度相差不大,面灰层最细,每层漆灰髹涂之后表面未经打磨。底灰层由黄铜、鹿角霜、硬石膏和大漆混合而成;中灰层由鹿角霜、硬石膏、大漆以及近似椭球形颗粒物四种物质组成,其中近似椭球形颗粒物是提前制备好后再用于中灰层的制作,由二氧化硅、氧化铁和非常少量的锐钛型二氧化钛三种物质混合而成;面灰层由硬石膏和大漆混合而成。裹布层是先髹涂硬石膏和大漆的混合物,再裱布,最后再髹涂一层硬石膏与大漆的混合物,裹布层所用织物可能为葛布。该琴漆膜所用的大漆中均加入了干性油成分。综合分析结果揭示了该琴漆膜的分层结构、物质组成以及髹漆工艺特点,推测该琴琴音压抑而短促,音色细紧,且在民国时期有做过修复。     

湖南出土战国时期蜻蜓眼玻璃珠的科学研究

利用便携式能量色散型X射线荧光光谱仪和三维数字显微系统,对湖南出土的11颗战国时期典型的蜻蜓眼玻璃珠进行科学分析。基于获取的蜻蜓眼珠化学成分、表面和断面显微形貌等相关信息,确定了这批蜻蜓眼玻璃珠的成分体系、制作工艺和产地来源。研究结果表明:3颗蜻蜓眼玻璃珠属于泡碱型钠钙玻璃,1颗扁平蜻蜓眼玻璃珠为植物灰钠钙玻璃,均可能产自埃及或东地中海地区;3颗蜻蜓眼玻璃珠属于铅钡玻璃,还有4颗为钾钙玻璃,皆为战国时期典型的中国本土玻璃,应为楚国本地制作。这11颗蜻蜓眼玻璃珠均采用层叠镶嵌工艺,先制作珠体,然后再用不同玻璃条或片在未完全凝固的状态下进行镶嵌而成。     

宁波“小白礁I号”清代木质沉船中硫铁化合物脱除技术研究

近年来的分析与研究表明,海洋出水沉船的木材中普遍存在大量的以Fe S2和Fe S为代表的硫铁化合物难溶盐,它们在空气中和一定湿度条件下,会氧化生成硫酸,使木材纤维素发生快速降解,从而对木船造成毁灭性的破坏。目前,硫铁化合物的脱除仍然是世界性难题,很多国家发现的木质沉船都面临这方面的困扰。为此,本研究以宁波象山\"小白礁I号\"清代沉船遗址出水的船体木材构件为研究对象,研发了金属络合剂与氧化剂复配材料EDTAHO,开展了海洋出水木材中沉积的二硫化亚铁的去除技术初步研究,取得了良好的保护效果。本研究结果可为后续脱水定型和加固修复打下良好的基础,有利于海洋出水木质船体的长期保存。     

唐代宝花狮纹锦织物的特点和复制

通过分析唐代宝花狮纹锦各项参数,确定它须由大花偻束综提花机制织,据此复原出这项织造技术．并成功复制出宝花狮纹锦。从而可以推断,随着丝绸之路的畅通,唐代中西方商品、文化、技术交流紧密,大花楼束综提花技术已经开始应用,以此为基础．丝绸品种从以前的经锦过渡剑纬锦,织物图案的艺术表现力得以增强．提花织机的生产效率也得到提高。     

古书画保护修复中的二次脱色现象及预防

中国古书画源远流长,在长期的收藏和传承历史中会出现各种各样的病害,传统书画修复技术因此得到发展。在书画修复中,观察和分析作品的病害情况是制定修复计划的重要前提,但保护修复中发生的脱色现象是后出现的二次病害,在修复计划中易被忽略以致画心被破坏,失去色泽变得暗淡,甚至出现部分内容缺失,对书画伤害极大,故而对修复中的二次脱色现象进行研究并优化相关修复技术是至关重要的。本工作以实践经验为基础,对古书画修复中的二次脱色现象进行全面的阐述和研究,从材料和工艺的角度分析了病害成因,将常见的修复中人为造成的脱色现象进行了分类,提出了修复中二次脱色现象发生的预防判断标准,优化了修复技术,为古书画病害的研究、书画修复技术的优化提供参考。     

利用红外热像测定土遗址导热系数的方法研究

土遗址土体加固效果的无损测试技术是目前土遗址保护加固之中急需解决的一个重要问题。为此探讨利用红外热像技术进行土遗址加固保护的无损测试,设计了相应的试验装置,并利用新疆交河故城遗址现场取得扰动土制成不同物理条件下的模型进行导热系数测定试验。分析土样表面温度随时间的变化规律,并根据非稳态导热理论反算出土样的导热系数。为了验证红外热像这种非接触无损测定土体导热系数方法的可靠性,在同样的土样上利用热特性分析仪(KD2 Pro)直接测量了土样的导热系数,两者结果差值甚小,证明了红外热像技术测定土体导热系数的可行性。还研究了干密度、含水率对遗址土体导热系数的影响作用。结果表明,在含水率一定情况下,遗址土体导热系数随干密度的增加而增大;在干密度一定情况下,遗址土体导热系数随含水率的增大而增大。研究结果可为土遗址土体加固效果评价作参考。     

壁画菌害主要种群之分子生物学技术检测

微生物是影响古代壁画安全保存与展示的一个重要因素,其检测是壁画保护研究的重要环节。分子生物学技术通过直接分析微生物遗传物质确定种属,可以避免传统检测技术必需的微生物培养过程,不仅快速、全面,更重要的是能够确定主要致病菌。本研究用分子生物学技术检测中国北方两个5世纪壁画墓,确定导致壁画菌害的主要种群为假诺卡氏菌(Pseudonocardia sp.),为微生物病害治理和预防提供了基本依据。     

中国海南省中和镇古城墙砖的热释光测年研究

采用热释光前剂量饱和指数法对海南省中和镇的8件古城门墙砖样品进行了年代测定研究。由于该地区离海近,粘土中的含沙量非常高,古人在烧制砖时,采用这种粘土作为制砖的原料。烧造时的温度相对高于其它地方烧制的砖。其中4件砖样内部呈灰色,3件砖样内部呈红色,其中1件砖样断面为外围灰色,内部红色。在应用高温细颗粒方法测定这批砖样的年代时,发现样品的高温热释光灵敏度非常差,且不规则,没有\"坪曲线\",因而无法得出这些古代城门墙砖的具体年代。后采用热释光前剂量饱和指数方法对古砖样品进行了古剂量测定,发现这些样品具有较好的热释光前剂量效应,且样品的热释光灵敏度较高,得到的古剂量具有很好的重复性。热释光测年结果表明,No.2、No.3、No.6、No.8样品的热释光年代分别为:距今590年、575年、530年和580年,为明代早期烧制;No.1、No.4、No.7样品的热释光年代分别为:距今410年、345年和375年,为明代中晚期烧制;No.5样品的年代为距今140年,为清代晚期。经考古人员现场考证,认为No.5样品所处位置存在火烧痕迹。这个火烧时间应该在中国清代晚期,即热释光测定年代。     

故宫藏清代挂屏镶嵌玻璃饰件的科学分析

清代镶嵌器物数量巨大且种类繁多,玻璃是其中一种重要的镶嵌材料。为探讨清代镶嵌玻璃饰件的成分特征和加工工艺,本工作采用微区X射线荧光能谱、扫描电子显微镜、显微共聚焦拉曼光谱、激光诱导击穿光谱等方法,对故宫馆藏清代紫檀木边嵌玉石楼阁挂屏上的6件镶嵌玻璃饰件进行了初步分析,结果表明:6件玻璃饰件属于K₂O-CaO-SiO₂体系,以石英岩引入SiO₂作玻璃基体,硝石作助熔剂引入K₂O,CaO有方解石和萤石两个主要来源;深蓝色玻璃着色元素为钴,浅蓝色玻璃着色元素为铜,蓝绿色玻璃为铜和铁共同着色,4件玻璃饰件乳浊剂均为CaF₂;黄色玻璃以铅锡黄为着色剂并乳浊剂。通过显微形貌观察结合档案记载,认为镶嵌玻璃饰件是在熔制好的玻璃块上经过二次加工而成,加工工艺采用了中国古代传统的治玉工艺。研究结果可为清代镶嵌工艺及玻璃制作工艺的研究提供佐证。