大胆预测:拉曼光谱还能揭示“三星堆”的哪些秘密?

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导读:对于这批来自千年前的古代使者,如果使用了拉曼光谱仪,我们将会了解到哪些信息呢?让我们以这次三星堆出土的部分文物为例,大胆预测一下吧!

“沉睡三千年,一醒惊天下。”3月20日,在成都举行的“考古中国”重大项目工作进展会上,考古工作者宣布在三星堆遗址新发现了6座三星堆文化“祭祀坑”并出土了巨型黄金面具巨型青铜器重要文物500余件引起强烈震动,并持续霸屏网络热搜榜。那么这些出土文物有哪些寓意、象征和文化内涵呢?这还需要等待专家分析检测文物的材料和属性,以及结合更多的资料内容才能掀开蜀文明的神秘面纱。

图1 三星堆出土金面具(图片来源:新华网)

图2 考古人员作业现场(图片来源:新华网)

值得一提的是,这次三星堆遗址考古发掘和保护研究还有一大亮点,就是充分运用现代科技手段,实现考古发掘、科技考古与文物保护全过程紧密结合。在现代科技手段中,拉曼光谱作为一种无损、非破坏的分析技术,已被广泛应用在考古文物的材料鉴定和研究领域中。非常巧合的是,三星堆博物馆年初刚刚采购一台HORIBA的XploRA Plus 拉曼光谱仪,对于这批来自千年前的古代使者,如果使用了XploRA Plus 拉曼光谱仪,我们将会了解到哪些信息呢?让我们以这次三星堆出土的部分文物为例,大胆预测一下吧!

预测一:丝绸——碳化机理有望揭示

这次考古让人兴奋的是,在三星堆遗址祭祀坑终于发现了丝绸。而此前,在气候湿润的四川发现丝绸,似乎是遥不可及的难题。同时,埋藏地底的丝绸历经几千年,有的非常脆弱,有的甚至直接朽化,形貌很难保存,也就难以鉴别,本次丝织品痕迹也是在灰烬中被发现。如今拉曼技术却可以帮助我们做出一系列定性检测。

对于最新出土的丝绸,拉曼可以帮助我们揭示古代丝织品的碳化机理,碳化程度的不同对于丝织品外观上的颜色有直接影响。而碳化过程中出现的非晶态碳质、碳化过程中蚕丝蛋白分子结构上酰胺键的变化等信息,都有助于我们了解碳化丝织品的微观上的特征,对古代丝织品的碳化机理和丝织品保护提供依据。

除此之外,拉曼在古代丝织品文物的染料鉴定与分析方面也表现不凡,染料成分鉴定可以帮助我们了解其年代和工艺,为保护和修缮提供依据。

图3 三星堆发掘出的不规则碎块——丝绸的痕迹(图片来源:微博@新华视点)

预测二:青铜器——制造工艺或可揭秘

说起三星堆,就不得不说说青铜器。因为此前三星堆出土过大型青铜立人、青铜神树、青铜神像,轰动了国内外。另外,青铜器让人瞩目还因为青铜器时代有很多特征,开启了后来的历史。

拉曼光谱在青铜器测试方面可说大有作为。譬如它在青铜器表面腐蚀物的锈蚀过程与机理的研究方面可以提供重要信息。拉曼测试可以获取腐蚀物的化学组成,这可以帮助我们了解青铜器制造工艺,例如在青铜冶炼中加入元素Pb提升流动性用于制成更精细的纹饰,青铜器表面出现PbO, PbCO3和PbCl2等腐蚀物。此外,拉曼还可以分辨有害锈蚀成分,推测青铜器的腐蚀原因,从而揭示不同地域环境影响下不同的腐蚀机理。这些信息对于文物的修复和保护极具意义。

图4 此次出土的大型青铜器(图片来源:新京报网)

番外:还原古风貌——XploRA Plus 优势多

进入21世纪以来,拉曼光谱仪器的功能越发强大多样化,四川省文物考古研究院采购的LabRam Soleil和三星堆博物馆这次采购的XploRA PLUS全自动拉曼光谱仪,就非常具有代表性,尤其在考古领域中,优势突出:

1. 针孔共焦,三维空间滤波

它们的一大亮点体现在共焦针孔。共焦针孔在提升空间分辨率和抑制杂散光方面发挥着显著的作用。具体来讲,位于焦点处的信号恰好汇聚在共聚焦针孔处,全部通过共聚焦针孔,位于焦点之外的信号汇聚在共聚焦针孔以外,只有极少部分可以通过共聚焦孔。

这样不仅提升了空间分辨率,适用于不均匀样品的微区分析,还能有效抑制周边物质的荧光干扰,一般文物如青铜器、象牙、丝织物等大都经历过漫长的土壤和水的侵蚀期,埋藏的环境十分复杂,会有一定的荧光背景,这正是它们的用武之地。

2. 高度自动化操作, 功能强大的软件

它们是一款高度自动化的拉曼光谱仪,激发波长和光栅均可一键切换,快速适应不同种类样品测试条件。功能强大的软件LabSpec 6, 提供完整的分析、测试功能,包括适用粗糙样品测试的新型EasyNav技术、数据采集、处理、分析和显示。LabStore中拥有丰富的可选应用,将软硬件智能化融合。

图3 左:HORIBA拉曼光谱仪 XploRA Plus;右:LabRAM Soleil™高分辨超灵敏智能拉曼成像仪

“蚕丛及鱼凫,开国何茫然。”古蜀国的文化起源一直披着神秘的面纱,此次考古新发现意义重大,一件件文物的亮相也逐渐揭开中华文明历史轴线。相信考古人员和现代仪器的合力,一定能够破解古蜀文明之迷。当然,希望拉曼光谱仪也可以在这次研究中助一臂之力,让炎黄子孙能够更好地了解古蜀文化,传承文明光辉。

神秘的“堆堆”,拉曼光谱来了!


来源于:仪器信息网

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“沉睡三千年,一醒惊天下。”3月20日,在成都举行的“考古中国”重大项目工作进展会上,考古工作者宣布在三星堆遗址新发现了6座三星堆文化“祭祀坑”并出土了巨型黄金面具巨型青铜器重要文物500余件引起强烈震动,并持续霸屏网络热搜榜。那么这些出土文物有哪些寓意、象征和文化内涵呢?这还需要等待专家分析检测文物的材料和属性,以及结合更多的资料内容才能掀开蜀文明的神秘面纱。

图1 三星堆出土金面具(图片来源:新华网)

图2 考古人员作业现场(图片来源:新华网)

值得一提的是,这次三星堆遗址考古发掘和保护研究还有一大亮点,就是充分运用现代科技手段,实现考古发掘、科技考古与文物保护全过程紧密结合。在现代科技手段中,拉曼光谱作为一种无损、非破坏的分析技术,已被广泛应用在考古文物的材料鉴定和研究领域中。非常巧合的是,三星堆博物馆年初刚刚采购一台HORIBA的XploRA Plus 拉曼光谱仪,对于这批来自千年前的古代使者,如果使用了XploRA Plus 拉曼光谱仪,我们将会了解到哪些信息呢?让我们以这次三星堆出土的部分文物为例,大胆预测一下吧!

预测一:丝绸——碳化机理有望揭示

这次考古让人兴奋的是,在三星堆遗址祭祀坑终于发现了丝绸。而此前,在气候湿润的四川发现丝绸,似乎是遥不可及的难题。同时,埋藏地底的丝绸历经几千年,有的非常脆弱,有的甚至直接朽化,形貌很难保存,也就难以鉴别,本次丝织品痕迹也是在灰烬中被发现。如今拉曼技术却可以帮助我们做出一系列定性检测。

对于最新出土的丝绸,拉曼可以帮助我们揭示古代丝织品的碳化机理,碳化程度的不同对于丝织品外观上的颜色有直接影响。而碳化过程中出现的非晶态碳质、碳化过程中蚕丝蛋白分子结构上酰胺键的变化等信息,都有助于我们了解碳化丝织品的微观上的特征,对古代丝织品的碳化机理和丝织品保护提供依据。

除此之外,拉曼在古代丝织品文物的染料鉴定与分析方面也表现不凡,染料成分鉴定可以帮助我们了解其年代和工艺,为保护和修缮提供依据。

图3 三星堆发掘出的不规则碎块——丝绸的痕迹(图片来源:微博@新华视点)

预测二:青铜器——制造工艺或可揭秘

说起三星堆,就不得不说说青铜器。因为此前三星堆出土过大型青铜立人、青铜神树、青铜神像,轰动了国内外。另外,青铜器让人瞩目还因为青铜器时代有很多特征,开启了后来的历史。

拉曼光谱在青铜器测试方面可说大有作为。譬如它在青铜器表面腐蚀物的锈蚀过程与机理的研究方面可以提供重要信息。拉曼测试可以获取腐蚀物的化学组成,这可以帮助我们了解青铜器制造工艺,例如在青铜冶炼中加入元素Pb提升流动性用于制成更精细的纹饰,青铜器表面出现PbO, PbCO3和PbCl2等腐蚀物。此外,拉曼还可以分辨有害锈蚀成分,推测青铜器的腐蚀原因,从而揭示不同地域环境影响下不同的腐蚀机理。这些信息对于文物的修复和保护极具意义。

图4 此次出土的大型青铜器(图片来源:新京报网)

番外:还原古风貌——XploRA Plus 优势多

进入21世纪以来,拉曼光谱仪器的功能越发强大多样化,四川省文物考古研究院采购的LabRam Soleil和三星堆博物馆这次采购的XploRA PLUS全自动拉曼光谱仪,就非常具有代表性,尤其在考古领域中,优势突出:

1. 针孔共焦,三维空间滤波

它们的一大亮点体现在共焦针孔。共焦针孔在提升空间分辨率和抑制杂散光方面发挥着显著的作用。具体来讲,位于焦点处的信号恰好汇聚在共聚焦针孔处,全部通过共聚焦针孔,位于焦点之外的信号汇聚在共聚焦针孔以外,只有极少部分可以通过共聚焦孔。

这样不仅提升了空间分辨率,适用于不均匀样品的微区分析,还能有效抑制周边物质的荧光干扰,一般文物如青铜器、象牙、丝织物等大都经历过漫长的土壤和水的侵蚀期,埋藏的环境十分复杂,会有一定的荧光背景,这正是它们的用武之地。

2. 高度自动化操作, 功能强大的软件

它们是一款高度自动化的拉曼光谱仪,激发波长和光栅均可一键切换,快速适应不同种类样品测试条件。功能强大的软件LabSpec 6, 提供完整的分析、测试功能,包括适用粗糙样品测试的新型EasyNav技术、数据采集、处理、分析和显示。LabStore中拥有丰富的可选应用,将软硬件智能化融合。

图3 左:HORIBA拉曼光谱仪 XploRA Plus;右:LabRAM Soleil™高分辨超灵敏智能拉曼成像仪

“蚕丛及鱼凫,开国何茫然。”古蜀国的文化起源一直披着神秘的面纱,此次考古新发现意义重大,一件件文物的亮相也逐渐揭开中华文明历史轴线。相信考古人员和现代仪器的合力,一定能够破解古蜀文明之迷。当然,希望拉曼光谱仪也可以在这次研究中助一臂之力,让炎黄子孙能够更好地了解古蜀文化,传承文明光辉。

神秘的“堆堆”,拉曼光谱来了!