浙江在线3月27日讯四川三星堆遗址发掘再次惊艳世界,目前已出土重要文物500余件,其中包括金器、青铜器、象牙等物品。
三星堆现场发掘的最新进展,是本周最火热的新闻之一,很多同学也对这个神秘遗址充满了好奇。
有同学告诉我们,在视频中看到了穿防护服的考古人员。为什么考古人员的着装像无尘实验室里的科学家?为什么有的文物在刚被发现时鲜艳如新,但没几分钟就全都成了粉末?
本期,我们邀请了在三星堆发掘现场工作的中科院西安光机所的研究员唐兴佳,给大家科普考古中的科学知识。
一片头皮屑也会影响考古结果
唐兴佳的工作,简单来说就是文物保护“医生”。他主要做文物信息提取和分析。三星堆出土的文物,有的会送到他的“门诊”里来看看。
考古人员穿得如此严实,是现代考古、科技考古的一种手段,为的就是在“铲土”过程中,让样本更为“单纯”。在提取发掘坑的泥土、灰烬时,避免考古人员的毛发、身上穿戴的东西掉落到发掘区域,尽量保持坑里的原始信息不受影响。
一根毛发,也会对考古产生影响?
“当然,万一混入了毛发,乃至头皮屑等现代人体上的信息物质,都会对后期检测结果产生影响,到时候说不清有些物质到底是现代的还是原始存在的。”唐兴佳说,科学检测是非常严谨的,在考古工作中更是如此。
“这次发掘的是祭祀坑,不光有青铜器,还有象牙、丝织品之类的文物。”唐兴佳介绍,挖掘过程中,考古人员会小心翼翼地一层层“铲土”,并将这些混杂着各类物质的土层带回实验室,进行科学萃取。
萃取,是用来提纯和纯化化合物的手段之一。通过萃取,科研人员能从固体或液体混合物中提取所需要的物质。
这种方式,同学们在科学实验课上就尝试过。三星堆考古过程中的萃取检测,和同学们在实验室里的操作很像,就是将祭祀坑样本放置到特殊的溶液中浸泡,经过一段时间的反应和沉淀后,再将溶液抽取出来做检测。
萃取之后检测什么呢?要看看样本中有没有丝蛋白、植物纤维等物质。比如检测出了丝蛋白,那么就意味着当时人们就可能在使用丝绸制品了。
不光考古人员的防护很严实,现场发掘的象牙等有机物也被考古人员穿上了“新衣”。比如用锡箔纸包裹祭祀坑里的灰烬层样本,确保样本不受污染。
正是有了这样的严密保护,去年曾有被提取的样本在送到杭州的中国丝绸博物馆检测后,工作人员发现了强烈的丝蛋白信号,证实了三星堆的这个祭祀坑中,有烧丝绸制品的证据,从而推论当时的人已经在使用丝绸了。
这些严谨的发掘检测,除了能了解发掘坑中的物质,还为我们现代人了解古人的生活方式、使用物品类别、生存环境等都提供了更多的考据细节。
为啥很多文物出土后就会变黑
说到丝质物,在很多考古成果发布中,同学们一定都看到了颜色较深甚至发黑的实物。
有同学问,之前看过很多考古报道,都提及了纺织物、稻谷或其它东西,刚被发掘出来时色彩鲜艳如新,可没过多久,就变黑甚至化为碎末。这是为什么?又该怎么保护呢?
纺织品一般都是由纤维素、蛋白质、脂质等有机高分子构成,与高分子老化降解相关的反应都可能在这些纺织品上发生,比如会导致化学断链、变色、交联、氧化和水解等化学反应。一些纺织品文物在未被发掘时,即便会受到水、土壤中的有害离子,及腐霉微生物等侵蚀,但在温度和湿度等条件稳定的环境中,部分纺织物会保持相对好的状态,历经百年甚至千年,依旧可以完好保存。可一旦出土,高分子排列很容易受外界影响,比如温度和湿度突然变化,让这些原本在地下保存的纺织品会遭遇水分散失、光线、紫外线等不利因素,导致力学强度迅速下降,物理破坏也就变得肉眼可见,比如裂隙和粉化。
特别是丝织品,天生就娇弱。如果经历了长久的地下水侵泡,丝纤维吸收水分而溶胀,被水解为氢化纤维素和氧化纤维素,丝绸强度随之下降,时间越长,越脆弱不堪。在干燥后,这些丝织品无法复原,甚至会变成粉末。这也是为什么我们去博物馆看一些丝织品文物展出时,它们都被泡在了特制的溶液中。
谷物种子、纸质档案、纺织品文物、漆木竹器、皮毛文物、骨角象牙等有机质文物,其实是差不多的道理,我们课本上经常提及的氧化反应,是出土文物所要面对的最主要的问题之一。对这些文物的保护,目前主要依靠丝网加固法、水封冷藏法、玻璃夹持法、密封隔绝法、树脂喷涂法等方式。
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