居延遗址T129烽燧出土纺织品分析

周双林，李艳红，杨 晨，李少兵

(1.北京大学考古文博学院，北京 100871；2.内蒙古博物馆，内蒙古呼和浩特 010070)

0 引 言

居延遗址群北起内蒙古额济纳旗北部的居延海，南至甘肃省金塔县，由东北向西南沿弱水河床分布在长约250 km、宽约60 km、面积达15 000 km2的区域内，是我国西北地域跨度大、内容丰富、价值尚待发掘、自然环境恶劣，有着鲜明代表性的土遗址群。居延遗址与汉代丝绸之路兴盛密切相关，是汉通西域的交通要道和河西走廊的屏障，在汉对匈奴的战略上有特殊意义[1]，是历代丝绸之路开拓与畅通的重要历史见证[2]。居延遗址经四次考古发掘发现有青铜时代遗址1处，不同时期的城址13座，墓葬区6处，汉代烽燧100余座，西夏至元代的庙宇、佛塔20余处，以及大片的屯田区和纵横曲折的河渠等众多历史文化遗存，出土了大量的珍贵文物。居延遗址的文物种类丰富，其中出土的很多竹简是研究古丝绸之路的重要文献资料，大大加强了我们对于丝绸之路的认识[3]。居延遗址出土的文物，对研究我国汉代历史具有很高的价值。2013年8月，在简牍之乡古居延地区(现金塔县)成功举办了“居延遗址与丝绸之路历史文化国际学术研讨会”，有来自中国、日本、韩国的专家学者200余人参加。本次会议对居延遗址和丝路文化研究具有重要推进作用[4]。

20世纪初，由于科兹洛夫、斯坦因的盗掘和斯文·赫定、贝格曼等人的调查，居延遗址引起了世界的关注。解放后我国考古工作者先后在居延地区开展了考古调查和发掘工作。1972年至1976年对金塔双城子至居延海进行了踏查，并完成了对破城子等三处遗址的发掘。1998年至2002年，对额济纳河流域青铜时代至西夏、元代的古文化遗址进行了考古调查测绘、试掘清理和制定保护规划的工作[5]。

居延遗址群地处边远荒漠，自然环境恶化、风沙的侵蚀加快了遗址损毁速度，尤其是城址和一部分考古发掘后暴露在外的烽燧遗址，损坏程度日趋严重。为了保护居延遗址，有关单位在2008年左右对居延遗址开始了新的调查，在对人迹罕至的T129烽燧遗址调查过程中，在地面发现了一块破碎的纺织品，局部埋藏在地下。伴生有汉简残片和五铢铜钱，推测该处应该是废弃物的堆积区域。该纺织品样品由内蒙地区文保人员确认为汉代遗物，由于烽燧附近保留的遗物多为低级士吏和戍卒制作、使用后抛弃的[6]，且局部暴露于地面关，所以纺织品保存情况较差。

纺织品为有机质文物，在地下埋藏过程中极易腐朽老化，受埋藏环境影响甚大。在考古发掘过程中不易发现纺织品遗迹的存在，所以目前国内对汉代出土纺织品遗迹的分析研究较少，对其具体编制工艺研究的更少。侯泳梅[7]通过对马王堆一号汉墓女尸体上剥下来的麻布的分析，说明麻的栽培技术在汉代已发展到相当高的水平且当时种植的麻有大麻、苎麻和茼麻。黄烘等[8]对东汉岭南地区出土青铜器表面纺织残留物进行分析，发现该纺织纤维为蚕丝，并研究了其编织工艺。郑海玲等[9]通过对新疆营盘出土的汉晋丝织品进行氨基酸分析发现丝织品多处于糟朽状态，需进行加固处理。本研究通过对这件纺织品残片的表观、微观形貌观察和红外光谱分析，试图确定纺织纤维的种类、研究其制作工艺以及材料所蕴含的历史信息，为汉代居延遗址和丝绸之路的物质文化传播提供基础资料。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

纺织品采集地点位于内蒙古额济纳河流域居延遗址T129烽燧(图1)。样品位于峰燧遗迹附近地面浅层部位的沙土中。该纺织品出土时破损严重，皱褶层叠，颜色呈浅黄色(图2)。在纺织品附近还同时发现有木简残片、铁器残片以及汉代的五铢钱，说明这个位置可能为当时的废弃物堆积。由于T129峰燧在汉末废弃，后期不再使用，且附近交通不便，很难进入，因此可以推测纺织品为汉代遗物。初步判断是由于遗址地面干燥缺水，土体含水率接近于零，空气干燥，因此得以保存。

1.2 分析方法

初步推断汉代的纺织品，对于当时的纺织品工艺研究和丝路文化传播有一定意义。为了了解该纺织品的原料种类、织造方法等科学信息以及推测来源，对其进行显微观察和红外光谱分析。使用的仪器有：

体视显微镜。使用便携式体视显微镜对样品进行初步观察，了解样品的大致形态，获得样品保存状况和制作工艺的相关信息。

扫描电子显微镜(SEM)。其作用是观察样品的显微结构，特点是放大倍率可高达数万倍，且景深大，对样品平整度要求不高。配合使用能谱仪，可以对样品进行局部的元素分析，确定物质的组成元素，进而推断原料成分。分析仪器使用荷兰FEI公司的FEI Quanta 200 FEG型环境电子扫描显微镜。

傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)。红外光谱可确定无机样品和有机样品的成分。使用的仪器为德国Bruker公司的VECTOR22傅里叶变换红外光谱仪。

2 分析结果

2.1 体视显微镜观察

在显微镜下观察样品的细微特征，可见纺织品残片大小约2 cm×2 cm，呈浅黄色，没有染色痕迹，其表面覆盖有少量黄色沉积物。样品为单层平纹织物，织造方法简单，无提花或刺绣图案。样品采用多根丝集束形成的线纺织而成，表面平整、致密，边缘处有长短不同的线头，见图3。

2.2 扫描电子显微镜分析

利用环境扫描电子显微镜在低真空条件下观察样品，可获得更为具体的信息，详见图4～6。

在放大倍率为2 000的条件下观察，单根纤维呈圆柱状，直径约5～10 μm。表面有异形节状突起，大体光滑，纵向有条纹，符合丝的基本特征，确定观察到的单根纤维即为茧丝(图4)[10]。

在放大倍率为1 000时观察到约20根茧丝相互抱合，组成经线和纬线。图中茧丝之间的不规则团状物为丝胶，是一种水溶性较好的球状蛋白质[11]，一般在缫丝过程中利用丝素与丝胶的水溶性差异经过煮茧、索绪、集绪等工序把蚕丝从煮茧锅中抽引出来，并经过络丝、并丝、加捻等步骤使之成为可以织造丝织品的丝线[12](图5)。使用手摇纺车或脚踏纺车纺线后即可用于织造。

断定样品为丝织品之后，通过扫描电子显微镜进一步进行织法分析(图6)。样品放大率为200倍时样品的经、纬两系清晰可见，判断是由织机织成的梭织物。汉代的普通织机是一种斜织机，在东汉画像石上已发现其图像达13例。由织工通过踩蹑(踏脚扳)控制综的提降，反复提综降综，使上下层经丝交替换位，不断形成新的接口。织工在每一新的梭口出现时投梭引纬，使经、纬丝交织起来[13]。从组织分类来看，其中的经纬丝线以两根经线和两根纬线作为一个单元，以一上一下的规律进行交织，是典型的平纹组织。经线、纬线的粗细约为0.25 mm，密度约为40根/cm，无捻。从工艺分类的角度来讲，样品为单色织物，应为采用生丝或生纱，织后练染的生织工艺。样品组织简单，并无图案变化，应为素织手法。这种织物致密、结实，在汉代通名为“绡”，是一种轻薄型织物，《周礼》郑注：“绡又为生丝则质坚脆矣，此绡之本质也”[12]306。

2.3 红外光谱分析

取大小约为1 cm×1 cm的样品，用95%乙醇清洗除去表面沉积物，再取部分样品采用溴化钾压片法分析其红外吸收光谱，结果见图7。由图7可见，样品主要吸收谱带及其特征频率为：3 295 cm-1、1 645 cm-1、1 519 cm-1、1 448 cm-1、1 232 cm-1、1 164 cm-1及1 032 cm-1。波长小于1 000 cm-1的部分未标明。其中3 295 cm-1处为N-H伸缩振动吸收峰，1 645 cm-1、1 519 cm-1和1 232 cm-1处的吸收峰分别为蚕丝蛋白的酰胺Ⅰ带的无定形峰(属无卷曲构象[14])、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带[15]；1 448 cm-1和1 164 cm-1处是丙氨酸残基的吸收带。而且该样品缺乏纤维素类1 050 cm-1左右的最强吸收峰及主峰两侧的一系列突起，所以可确定为蚕丝。

蚕丝的老化降解从非结晶区开始，蚕丝蛋白非结晶区的α-螺旋和无规卷曲等构象首先遭到破坏，含量减少[16]。但是该谱图中1 645 cm-1峰值最强；而且，3 295 cm-1处—NH的吸收峰值也较强，说明丝素分子的中的肽链保存较好，即丝素并没有受到破坏；蛋白质老化后会产生CH3对称变角振动的结构变化因而产生1 382 cm-1的吸收峰[17]，而该样品在1 382 cm-1处并无吸收峰；综合上述三点说明，该丝织品整体保存较好。

3 结 论

通过对居延遗址T129烽燧废弃物堆积区出土的纺织品的分析，确定了纺织品制作的原始材料，并初步探讨了纺织品的制作工艺。采用扫描电镜观察单个纤维的微观结构发现，纤维具有丝的特征。通过体视显微镜和扫描电镜的观察，确定了纺织品的织作方法为平纹素织法，织物可定名为绡。红外光谱分析显示样品的红外吸收峰与蚕丝的吸收峰对应，因此确认样品为丝织品(蚕丝)。并通过对比3 295 cm-1、1 645 cm-1吸收峰的强度发现该丝织品保存状态较好。

汉代边疆地区，特别是居延烽燧遗址附近出土的纺织品大多是戍卒丢弃的残品。本讨论中的样品为简单的平纹丝织品，可定名为绡。与内陆复杂精美的各式丝织品相比，缺乏美学价值，但具有相当的历史价值。该件丝绸样品出土于人迹罕至的居延遗址废弃烽燧附近的废弃物堆积坑，伴随出现的有木简等，可以推测此样品可能是戍卒衣物或包袱上使用的简单织物，在破损后被丢弃在垃圾堆内。汉代戍卒军士的衣装较多由官府供给，一方面是因丝绸之路的产生致使汉代官营纺织业的蓬勃发展和纺织技术的不断改进，另一方面是汉代兵士管理制度较为完善的体现。除官府供给之外，士兵还通过买卖或家人寄送的方式获得“私衣”[18]，这也反应了汉代家庭纺织业的发展和士卒成分的复杂性以及丝绸之路的发展为当时提供了便捷的交通通道[19]。由于丝织品较为珍贵，在当时的戍边士卒中使用较少，推测可能作为私人衣物而非官府统一派发着装。

本研究结果为丝织品文物的科学分析以及编织工艺提供了一定的基础资料，也为汉代西北草原丝绸之路的物质文化研究提供了基础资料。后续研究中，将通过X射线衍射分析和热分析以便深入了解丝织品的结晶度、结构以及发生的变化等，通过氨基酸分析了解现存状况下各氨基酸组分的含量，深入研究其老化状况与环境的关系，以及蚕丝的种类等。样品中现有的丝胶含量以及是否与原始制作工艺有关，又或者与丝织品老化有关都需进一步的分析研究。