本文關鍵詞：陜西洛南辣子崖采礦遺址及周邊綠松石產源特征研究

  更多相關文章： 技術史 陜西洛南 辣子崖礦業(yè)遺址 綠松石 青銅時代 產源判別

【摘要】：綠松石早在新石器時代就已經開始被我國先民所青睞,它是一種具有較強文化認同感和歷史傳承性的寶玉石品種。作為一種珍稀資源,其原料“從何而來”一直被學者所關注,并為此開展了研究工作�？偨Y并反思國內外現(xiàn)有研究,可以發(fā)現(xiàn)綠松石示蹤研究最理想的路徑是將具有較為明確時代信息的古代綠松石礦業(yè)遺址、出土綠松石文物和現(xiàn)代礦區(qū)采集綠松石樣品三者檢測數(shù)據(jù)進行銜接,依此開展產源示蹤,如此不僅擴展了研究數(shù)據(jù)的覆蓋范圍,也更加符合考古學的研究思路。2010年,在陜西洛南洛河沿岸辣子崖發(fā)現(xiàn)一處古代綠松石采礦遺址,并于2012-2015年先后對其進行5次田野調查和發(fā)掘。階段性成果表明該古礦出土遺物豐富、開采年代較早,規(guī)模較大。本文以辣子崖綠松石礦業(yè)遺址為研究對象,對遺址性質、年代、采礦工具和該礦所產的綠松石礦物特征進行研究,并與東秦嶺地區(qū)四處其它綠松石礦相結合,采用多種檢測方式,嘗試建立我國不同產區(qū)綠松石的區(qū)分模型。期望研究成果可以用于我國綠松石文物的產源示蹤,為考古學探討先民對早期珍稀資源的利用、加工和流布提供一種科學方法�，F(xiàn)將主要研究內容介紹如下：(1、)辣子崖洞穴群位于陜西洛南縣洛河沿岸,洞群規(guī)模較大,出土遺物較為豐富,主要為陶片和一系列與采礦有關的石質工具。對洞穴內藍色礦石定性分析,確認該種礦石為綠松石,進而初步判斷該遺址為古代開采綠松石的礦業(yè)遺址。從發(fā)現(xiàn)的陶片以及碳十四測年兩方面資料出發(fā),判斷其年代始于新石器時代晚期到青銅時代早期,延續(xù)到春秋時期,為我國目前發(fā)現(xiàn)年代最早的一處玉礦開采遺址。對該遺址的定性研究,即修正了以往學者將其納入舊石器時代的觀點,也為研究我國早期綠松石的來源提供了重要信息。(2、)該遺址所發(fā)現(xiàn)的亞腰形石錘困擾著學者對該遺址性質的判斷,通過研究發(fā)現(xiàn)該處石錘實為古代開采綠松石的工具,而非舊石器時代遺物,所發(fā)現(xiàn)的磨石和石球,可能為加工石錘的配套工具。對比國內外資料可知青銅時代該類石錘基本發(fā)現(xiàn)于古礦址周邊,應為采礦所用,因此采礦石錘可成為判斷礦業(yè)遺址時代的直接證據(jù),辣子崖石錘亦應基本屬于青銅時代。與國內外其它礦業(yè)遺址出土的石錘相比,辣子崖石錘形體小巧窄長,應與所開采的綠松石礦脈的特性有關。(3、)便攜式x熒光光譜儀(PXRF)在考古領域開展文物材料的產地研究具有一定的可行性�；诖�,嘗試采用PXRF檢測辣子崖古代綠松石礦等東秦嶺五個不同產地綠松石樣品,觀察所得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)不同礦點所產綠松石樣品在某些元素含量方面存在差異。經主成分分析得3個主成分,其累計方差貢獻率達86.374%。前兩個主成分的方差貢獻率為70.09%,故確定其所對應的Sn、Sb、Te、Sr、Ni、Ba、V、Mo、U為不同產地綠松石的特征元素,基本可以部分實現(xiàn)不同產地綠松石的鑒別。結果表明PXRF結合PCA分析,在一定程度上具有區(qū)分不同產地綠松石的功能。運用該模型對二里頭出土的綠松石樣品進行產地檢測,初步判定辣子崖綠松石古礦可能是二里頭遺址出土綠松石的礦源之一。(4、)采用激光剝蝕電感耦合等離子體光譜法(LA—ICP—AES)分析了東秦嶺地區(qū)五個不同綠松石礦樣的主、微量化學組成并采用主成分分析方法對數(shù)據(jù)進行處理。結果表明不同礦點所產綠松石樣品的化學組成存在較大差異,利用化學分析可以較好的區(qū)分不同產地的綠松石。其中V2O5、NiO、B2O3、 SrO、BaO、CaO、ZrO、MnO2等組成成分可以作為產地區(qū)分的特征成分。此外,研究還發(fā)現(xiàn)某些元素之間存在某種正、負相關關系。這種相關性既可以用來作為產地特征,也可以對研究綠松石礦的成因提供一定的線索。(5、)運用熱電離質譜儀測試各個產地綠松石的鉛、鍶同位素比值,觀察207pb/208pb比值可以發(fā)現(xiàn)五個礦區(qū)綠松石可以以0.410為界劃分為兩個集團,陜西洛南、白河礦區(qū)綠松石樣品處在0.410以下,其它產地綠松石樣品處在0.410以上。五個礦區(qū)綠松石樣品的87Sr/86Sr比值,若以0.7105為界可劃分為兩個集團,湖北竹山、河南淅川綠松石的87Sr/86Sr數(shù)值基本處在0.7105以下,而其它三個產地處在0.7105以上。結合208pb/206pb與87Sr/86Sr,207Pb/204Pb與87Sr/86Sr比值二元散點圖對來自5個礦區(qū)綠松石樣品產地進行數(shù)值坐標區(qū)分,發(fā)現(xiàn)鉛、鍶同位素基本上能到達不同產地綠松石區(qū)分的目的。綜合上述四個實驗結果,至此初步建立起不同產地綠松石的區(qū)分模型。
【關鍵詞】：技術史 陜西洛南 辣子崖礦業(yè)遺址 綠松石 青銅時代 產源判別
【學位授予單位】：北京科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：K878
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-8
• Abstract8-24
• 1 引言24-27
• 2 國內外綠松石示蹤技術研究綜述27-69
• 2.1 美國古代綠松石示蹤研究綜述27-37
• 2.1.1 古綠松石礦的發(fā)現(xiàn)和調查研究27-29
• 2.1.2 微量元素分析階段29-32
• 2.1.3 同位素示蹤階段32-37
• 2.2 國內綠松石自然科學研究綜述37-49
• 2.2.1 綠松石的地質學研究37-38
• 2.2.2 綠松石礦物學的實驗室研究38-43
• 2.2.3 綠松石文物的科技考古研究43-49
• 2.3 國內綠松石考古學等相關學科研究49-69
• 2.3.1 綠松石文物材質產地研究49-57
• 2.3.2 我國出土先秦時期綠松石制品統(tǒng)計與思考57-69
• 3 綠松石礦實地調查與取樣69-112
• 3.1 辣子崖綠松石礦業(yè)遺址考古調查69-99
• 3.1.1 古礦洞簡述69-71
• 3.1.2 第一單元礦洞群介紹71-76
• 3.1.3 第二單元礦洞群調查76-77
• 3.1.4 辣子崖坡體調查77-78
• 3.1.5 礦洞群出土文物介紹78-94
• 3.1.6 調查發(fā)掘總結94-95
• 3.1.7 古綠松石礦洞群周邊文化生態(tài)調查95-99
• 3.2 辣子崖綠松石礦的年代判定99-104
• 3.2.1 石錘年代99-100
• 3.2.2 陶片年代100-103
• 3.2.3 碳十四測年103-104
• 3.3 東秦嶺地區(qū)綠松石礦石采樣104-112
• 3.3.1 淅川大石橋劉家坪礦點與采樣106-108
• 3.3.2 白河冷水白龍洞礦點與采樣108-109
• 3.3.3 鄖縣鮑峽云蓋寺礦點與采樣109-110
• 3.3.4 竹山麻家渡喇嘛山礦點與采樣110-112
• 4 不同產地綠松石礦石樣品的實驗分析112-158
• 4.1 辣子崖地區(qū)綠松石寶石礦物學特征112-127
• 4.1.1 辣子崖綠松石寶石學特點112
• 4.1.2 掃描電鏡及能譜儀分析112-118
• 4.1.3 辣子崖綠松石激光拉曼光譜分析118-125
• 4.1.4 巖相分析125-126
• 4.1.5 X射線衍射分析126
• 4.1.6 紅外光譜特征126-127
• 4.2 四處產地的綠松石拉曼光譜分析127-140
• 4.2.1 竹山綠松石拉曼光譜分析127-132
• 4.2.2 鄖縣綠松石拉曼光譜分析132-133
• 4.2.3 淅川綠松石拉曼光譜分析133-136
• 4.2.4 白河綠松石拉曼光譜分析136-139
• 4.2.5 小結139-140
• 4.3 不同產地綠松石的PXRF無損檢測分析140-150
• 4.3.1 便攜式X熒光光譜分析在文物材料產地研究中的應用140-142
• 4.3.2 樣品及實驗142-144
• 4.3.3 實驗結果144
• 4.3.4 小結144-150
• 4.4 LA—ICP—AES分析不同產地綠松石的化學成分150-151
• 4.4.1 樣品及實驗150-151
• 4.4.2 實驗結果151
• 4.4.3 小結151
• 4.5 TI-MS測定不同產地綠松石的鉛鍶同位素151-158
• 4.5.1 樣品及實驗154-155
• 4.5.2 結果155-157
• 4.5.3 小結157-158
• 5 關于建立綠松石產地區(qū)分模型相關問題討論158-191
• 5.1 辣子崖綠松石礦物學特征158-159
• 5.2 基于Raman光譜分析的產地判定159-162
• 5.3 基于PXRF分析的產地判定162-172
• 5.3.1 不同產地綠松石的元素含量差異163-164
• 5.3.2 主成分分析模型鑒別不同產地綠松石164-168
• 5.3.3 PCA鑒別模型載荷因子分析168
• 5.3.4 元素產生差異的原因分析168-170
• 5.3.5 二里頭遺址出土綠松石的產地初步判斷170-172
• 5.3.6 小結172
• 5.4 基于LA-ICP-AES分析的產地判定172-180
• 5.4.1 主成分分析模型鑒別不同產地綠松石172-176
• 5.4.2 PCA鑒別模型載荷因子分析176-177
• 5.4.3 化學成分的相關性研究177-179
• 5.4.4 小結179-180
• 5.5 基于鉛鍶同位素分析的產地判定180-187
• 5.5.1 基于鉛同位素比值的產地判定180-184
• 5.5.2 基于鍶同位素比值的產地判定184-186
• 5.5.3 小結186-187
• 5.6 五處綠松石礦區(qū)樣品的產源特征和產地判定步驟187-191
• 5.6.1 五處綠松石礦區(qū)樣品的產源特征187-188
• 5.6.2 判定綠松石產地的原則和程序188-190
• 5.6.3 注意事項190-191
• 6 結論191-195
• 6.1 主要研究結論191-193
• 6.2 創(chuàng)新點193
• 6.3 研究展望193-195
• 參考文獻195-214
• 附表和圖片214-227
• 附錄A 辣子崖石錘的年代及特征227-237
• 附錄B 辣子崖石錘的模擬復原實驗237-261
• 作者簡歷在學研究成果261-262
• 學位論文數(shù)據(jù)集262

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本文編號：601368