文物产地与矿料来源研究新进展

凌　雪　贾腊江　赵丛苍　袁洪林

摘要：文物产地与矿料来源是科技考古学中重要的研究内容之一，经过百余年的发展，尤其是近些年学者们的积极努力，取得了丰硕的研究成果。从研究现状、目前运用的研究方法和未来发展前景几个方面，对21世纪以来我国的文物产地与矿料来源研究的新进展进行总结，以期为今后的研究有所促进。

关键词：文物产地；矿料来源；考古学

中图分类号：K854.3文献标识码：A文章编号：1000－2731(2009)05－0011－04

测定文物年代、判断文物产地与矿料来源是科技考古学研究中两个重要的方面，测年是为古代遗存提供时间标尺，研究文物产地与矿料来源则为古代遗存提供空间坐标。

考古发掘中有丰富的物质遗存，如石器、陶瓷器、青铜器、铁器、彩绘颜料等，这些物质遗存都是古人类开发利用和加工矿产资源的产物，对这些器物产地的判别及其原料的溯源既有助于建立科学鉴别不同地区文物的依据，也有助于认识古人类利用自然资源的能力、活动范围、贸易往来，进而研究古代社会不同阶段物质文明发展的渊源，各社会间的相互关系和生产力发展水平等问题。所以文物产地与矿料来源研究是继测年后科技考古的研究热点和主流。20世纪后半叶，国内外关于文物产地与矿料来源研究进入了一个大发展时期，引起了许多国家研究机构和研究者的极大兴趣，大量的人力物力投入到这一领域中来，使其取得了长足的发展：逐渐建立了一些新的分析方法；分析手段变得丰富多样，越来越多的现代分析技术被引用到研究中；分析仪器的测试精度不断提高，应用范围也日益拓展；多元统计方法的广泛应用使得研究者可以同时处理更多的数据，从而能得到更为全面的信息，分析也更加科学，所得结论也更为合理。此外，还有一个最重要、最鲜明的特点是研究思路的拓展。此时多数研究者渐渐地不再仅仅停留在探讨古代文物的产地和矿料来源的层面上，而是利用文物产地信息，进一步探讨与之相关的古代生产活动组织、社会结构、不同区域和民族间的文化交流、贸易往来等深层次的问题，从而使文物产地与矿料来源研究拓进到了一个更深、更高的层面。

尤其是进入21世纪以来，经过广大研究者的共同努力，我国在文物产地与矿料来源研究方面取得了更为丰硕的研究成果。本文旨在从研究现状、目前运用的研究方法等方面，对文物产地与矿料来源研究新进展情况进行总结，并对其未来发展前景作出评价，以期为今后的研究起到参考和促进的作用。

一、文物产地与矿料来源研究现状

文物产地与矿料来源包含两个意思：一是文物的制作地或加工地，二是制作文物所用原料的产地。而文物加工地和其所用原材料之间又有两种情况：一是文物的制作地和原料产地一致，如古代人们就地取材烧造的陶瓷器；另一种是文物的加工地和原料的产地不同，如古代的青铜器。

依据地球化学的知识，由于成岩条件不同，出产于不同地区或同一地区不同地质层位的岩石、矿物，在化学结构和元素组成上均会存在不同程度的差异，因此，利用自然资源制造的任何人工物品，都或多或少地携带着其原料产地的特征信息——“指纹”信息。提取和分析存在于文物之中的这些指纹信息，就可望由流溯源，找到其产地或矿料来源。

目前，对于文物产地与矿料来源研究常见的研究对象主要有古陶瓷器、青铜器、玉石器、颜料等。

(一)古陶瓷器古陶瓷器是古代先民大量制作和使用的物品，是考古发掘中最多的一种遗物，蕴含着丰富的文化信息。由于古陶瓷器一般是就地选材就地制造的，生产地和原料产地基本一致。

对于古陶瓷器产地研究有代表性的工作成果可见雷勇等人用同步辐射X射线荧光分析了陕西铜川黄堡窑址和河南巩县黄冶窑址出土的唐三彩样品，并用数学统计方法分析了这两地唐三彩的元素谱特征。研究表明：采用SRXRF无损分析和数据统计处理可以清楚地区分两地的唐三彩胎中的元素谱特征，为唐三彩产地归属研究提供了十分重要的数据；单洁等人利用ICP－MS技术测定兵马俑陶片中纯粘土部分的化学成分，并进行统计分析，其结果进一步得出兵马俑的陶土有可能取自离骊山地区斜口镇老沟不远的地方；雷勇等人则采用中子活化技术对秦始皇陵兵马俑一号坑样品和临潼境内的土样进行了分析检测，运用统计学软件，选取了秦始皇陵兵马俑和土样分析结果中的8种元素的数据进行了因子分析。发现秦始皇陵周围赵背户村、王硷村附近的土样和兵马俑的化学成分相似程度很高，推测烧制秦始皇陵兵马俑的陶土取自这些地点的可能性很大；谢国喜等人采用波长色散x射线荧光分析方法测定毛家湾出土的外龙泉内青花和仿龙泉古瓷胎和釉中的10种化学成分的含量，分别与浙江龙泉窑、景德镇窑古瓷的实验数据进行比较，利用SPSS软件对实验数据进行统计分析，认为毛家湾出土的外龙泉内青花和仿龙泉古瓷均为景德镇产品；杜锋和苏宝茹运用现代科技对元至明宣德以前景德镇官窑青花所用钴料进行分析测试，并结合传统的考古学方法，详细查找相关历史文献记载，全面系统地逻辑分析考证了元至明宣德以前景德镇官窑所用进口钴料，去伪存真纠正了古籍在400余年的传承中，由于中文译音极为相近，对两种产地和化学成分截然不同的进口钴料源——苏麻离青和苏渤泥青的混淆，同时论证了这两种进口钴料最可能的产地和输入中国景德镇被使用的大致时间范围。

(二)青铜器青铜器是人类最早大量生产的金属，它在人类社会发展史上曾起到过巨大的作用。对于青铜器矿料来源的探讨较多，如李晓岑运用铅同位素比值和传统社会科学考证紧密结合的方法，对中国早期金属矿料产地和历史上滇东北的冶金问题进行了研究；魏国锋等人根据元素的地球化学亲和性，采用ICP－AES测试了古代铜矿中的微量元素，探索其在冶炼过程中的化学行为和再分配规律，选出对铜绿山和皖南的铜陵、南陵铜矿具有指示意义的特征元素，作为判断其铜料输出路线的综合判别标志。然后结合文献和地质资料，对何郢遗址出土青铜器的铜矿料来源进行了初步研究，认为何郢遗址青铜器的铜矿料来自滁县。

而对于青铜器制作地的探讨，仅见魏国锋等人所做的一项研究结果，他们采用等离子体发射光谱法测试了湖北、陕西、内蒙古和辽宁等地古代遗址出土陶范、泥范等冶铸遗物的稀土元素，并分析比较了各自特征。在此基础上，对湖北枣阳九连墩和荆门左冢楚墓群出土青铜器上的泥芯进行稀土元素的分析，研究结果显示，各地陶范和泥芯的稀土元素特征有一定差异，通过分析青铜器上所残留的泥芯或陶范中稀土元素的地球化学特征，可以示踪古代青铜器的产地，即铸造地。该项工作为探索青铜器的铸造地，提供了一个新的研究思路和方法。

(三)玉石器玉石器在考古发掘中也是常见的遗物。程军等人利用ICP－MS对新石器时代良渚文化瑶山遗址出土的古玉器进行了稀土元素分析，并与产于新疆和阗玉石矿的软玉进行了对比。结果表明：瑶山古玉器的稀土元素配分型式、特征比

值均明显不同于和阗玉，说明良渚文化玉器的玉石应选自当地，这与李约瑟教授认为：中国古玉器都源于新疆和阗的论点不同；冯敏等人通过对伴生岩石的岩相、物相分析以及对绿松石的化学组成分析，对比研究了贾湖遗址与湖北、陕西、安徽等现代主要绿松石矿区的绿松石，发现贾湖遗址的绿松石与上述现代绿松石矿存在较大的差异，考虑到新石器前期人们的活动范围有限，推测贾湖遗址的绿松石有可能来自河南本省的淅川县；赵虹霞等人利用质子激发X射线荧光光谱、X射线衍射及扫描电镜技术对来自伊朗、湖北郧县和西藏等地的绿松石样品进行岩石矿物学特征分析。结果显示：不同产地、不同质地绿松石的成分组成存在较大差别，但主成分含量基本一致。

(四)其他除了古陶瓷器、青铜器和玉石器之外，在其他种类文物产地与矿料来源研究方面也取得了一些成果。如王进玉根据史料以及现代科学的实际勘探考察，结合颜料的x射线衍射、X荧光光谱等科学分析，对敦煌石窟艺术所使用的朱砂、铅丹、赭石、绛矾、雄黄等主要矿物质原料的化学成分应用及其产地进行了探索，揭示了古代中西文化、贸易、科技交流方面的许多秘密；李会青等人用外束质子激发x荧光技术(PIXE)、电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP－AES)等方法，对新疆、湖北、河南和重庆等地区出土的一批战国时期的玻璃珠(包括镶嵌玻璃珠)、玻璃璧样品进行了检测。结果表明：战国时期中国境内同时存在PbO－BaO－SiO²K²O－SiO²Na²O－CaO－SiO²三种硅酸盐玻璃，分布区域范围从中国的新疆东部一直到长江、黄河流域，以及西南的四川、贵州等地区。结合文献资料对这些玻璃的产地等相关问题进行了简要讨论。

二、文物产地与矿料来源研究方法

概括起来，文物产地与矿料来源研究的方法主要有历史文献法、考古器物类型学方法和现代仪器检测分析方法。

历史文献法历史文献法以历史文献记载为依据，通过对文献资料的查找、考证来探索文物的产地及其矿料来源。现在某些文物研究领域仍是主要研究方法，如：吉成名对古代不同时代、不同地区食盐产地的研究；陈习刚对唐代葡萄酒产地的分析；马东对唐代皮毛制品及其主要产地的研究。

考古器物类型学的方法器物类型学是通过对文物，如陶瓷器、青铜器等的器型、纹饰和铭文等进行系统研究，总结出某一地区的典型特征风格，依次为标准，研究文物的产地。这一方法是很多学者经常采用的研究方法，此不赘述。

科技检测的方法21世纪后，许多现代仪器分析技术的引进，使文物产地研究与矿料来源研究的分析方法呈现出丰富多样的特点。研究者根据研究对象和内容的需要，既可选择不同的分析方法，又可将多种分析方法相结合，以得到多方面、多层次的信息。同时，随着科技的发展，各种分析仪器的测试精度、准确度和自动化程度也越来越高，应用范围日益拓宽，使得一些以往不易实施分析的物质或难以取得的指标，也逐步能够进行分析并得到需要的数据。可以说，现在文物产地与矿料来源研究已经具备了坚实的技术和理论基础。这主要表现在以下两个方面：一是分析仪器种类多样。有EDXRF探针技术，中子活化分析技术，X射线荧光分析技术、质子激发X射线荧光光谱，X射线衍射及扫描电镜技术、同步辐射X射线荧光分析、电感耦合等离子体发射光谱法等。

二是分析方法多。主要有铅同位素比值法、主量和微量元素分析法、稀土元素分析法、模糊聚类分析数学模型和程序设计方法、多元统计中的因子分析法等。值得一提的是，为了对考古样本的产地进行智能化识别，有人采用人工神经网络方法对古陶的产地进行了判别分析。

三、文物产地与矿料来源研究前景

探索文物产地与矿料来源在考古学研究中有着非常重要的意义，具有广阔的研究前景，但与学科发展的要求相比，我们认为今后尚需在以下几个方面要重视和加强：

(一)加强运用和探索新的科技方法引进和运用更为有效的新科技方法来解决文物产地及其矿料来源中一些重要的和重大的问题，也是文物产地与矿料来源研究未来发展的一个重要方向和必由之路。利用历史文献和考古类型学的方法在文物产地与矿料来源研究中取得了一定的成果，但是这两种传统的研究方法经常难以奏效。如对未有文字资料记载的文物产地的研究，或对那些同一窑系多个窑口生产的造型、纹饰风格相近，没有文字款的瓷器进行分类研究，以确定其具体生产地点就无能为力了，而且与研究者个人的知识积累、经验有关，故研究结果易受研究者的主观因素较大影响。现有自然科技方法的运用使得文物产地与矿料来源研究取得了更大的、更深入的发展和进步，但是对于文物这一特殊研究对象的检测分析还不那么完善，而且每一种方法都有各自的不足和缺点，得到的信息也是片面和有限的。因此，需要加强探索和运用新的科技手段和方法。

(二)完善文物产地与矿料来源研究中现有的科技方法文物产地与矿料来源研究中现已采用的科技方法，在其他学科领域运用可能已经比较成熟和完善，但由于我们的研究对象——文物的特殊性，这些科技手段和方法还需要进一步完善，如文物标样的制备、对文物的无损分析等；另一方面需要加强不同科技方法之间的互补作用，进行多种仪器分析方法的综合运用。

(三)拓宽文物产地与矿料来源研究的对象

到目前为止，文物产地与矿料来源研究的主要对象是陶瓷器、青铜器、玉石器等，而对于其他类型文物，如食盐、有机物、石器、铁器等产地和矿料来源的研究较少，尤其是运用现代科技方法进行深入、细致的研究还有待于进一步发展。

最后，需要提及的是，在文物产地及矿料来源研究中，不仅需要运用现代仪器分析大量的样品，更应该与制作工艺、艺术风格、考古类型学以及历史文献等各方面的因素结合起来进行综合分析和研究，这样才可能得到更为合理、科学的结论。

参考文献：

[1]秦颖，冯敏.地质与考古[J].安徽地质，2001，11(1)：74-77.

[2]赵丛苍主编.科技考古学概论[M].北京：高等教育出版社。2006：295-296.

[3]雷勇，冯松林，徐清等.不同产地唐三彩的SRXRF无损分析研究[J].核技术，2002，25(10)：822-826.

[4]单洁，周娟作，王昌燧等.秦陵兵马俑矿料来源及烧结方式的初步研究[J].核技术，2003，26(4)：299-305.

[5]雷勇，郭宝发，原思训.秦始皇陵兵马俑陶土产地溯源的中子活化研究[J].核技术，2004，27(1)：38-42.

[6]谢国喜，冯松林，冯向前等.北京毛家湾出土古瓷产地的XRF分析研究[J].核技术,2007，30(4)：241-245.