本文關(guān)鍵詞：陜西洛南辣子崖采礦遺址及周邊綠松石產(chǎn)源特征研究

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【摘要】：綠松石早在新石器時(shí)代就已經(jīng)開始被我國(guó)先民所青睞,它是一種具有較強(qiáng)文化認(rèn)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(xué)者所關(guān)注,并為此開展了研究工作�？偨Y(jié)并反思國(guó)內(nèi)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(shí)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(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行銜接,依此開展產(chǎn)源示蹤,如此不僅擴(kuò)展了研究數(shù)據(jù)的覆蓋范圍,也更加符合考古學(xué)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(duì)其進(jìn)行5次田野調(diào)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(duì)象,對(duì)遺址性質(zhì)、年代、采礦工具和該礦所產(chǎn)的綠松石礦物特征進(jìn)行研究,并與東秦嶺地區(qū)四處其它綠松石礦相結(jié)合,采用多種檢測(cè)方式,嘗試建立我國(guó)不同產(chǎn)區(qū)綠松石的區(qū)分模型。期望研究成果可以用于我國(guó)綠松石文物的產(chǎn)源示蹤,為考古學(xué)探討先民對(duì)早期珍稀資源的利用、加工和流布提供一種科學(xué)方法。現(xiàn)將主要研究?jī)?nèi)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(guān)的石質(zhì)工具。對(duì)洞穴內(nèi)藍(lán)色礦石定性分析,確認(rèn)該種礦石為綠松石,進(jìn)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(cè)年兩方面資料出發(fā),判斷其年代始于新石器時(shí)代晚期到青銅時(shí)代早期,延續(xù)到春秋時(shí)期,為我國(guó)目前發(fā)現(xiàn)年代最早的一處玉礦開采遺址。對(duì)該遺址的定性研究,即修正了以往學(xué)者將其納入舊石器時(shí)代的觀點(diǎn),也為研究我國(guó)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(xué)者對(duì)該遺址性質(zhì)的判斷,通過研究發(fā)現(xiàn)該處石錘實(shí)為古代開采綠松石的工具,而非舊石器時(shí)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(duì)比國(guó)內(nèi)外資料可知青銅時(shí)代該類石錘基本發(fā)現(xiàn)于古礦址周邊,應(yīng)為采礦所用,因此采礦石錘可成為判斷礦業(yè)遺址時(shí)代的直接證據(jù),辣子崖石錘亦應(yīng)基本屬于青銅時(shí)代。與國(guó)內(nèi)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(zhǎng),應(yīng)與所開采的綠松石礦脈的特性有關(guān)。(3、)便攜式x熒光光譜儀(PXRF)在考古領(lǐng)域開展文物材料的產(chǎn)地研究具有一定的可行性。基于此,嘗試采用PXRF檢測(cè)辣子崖古代綠松石礦等東秦嶺五個(gè)不同產(chǎn)地綠松石樣品,觀察所得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)不同礦點(diǎn)所產(chǎn)綠松石樣品在某些元素含量方面存在差異。經(jīng)主成分分析得3個(gè)主成分,其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)86.374%。前兩個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率為70.09%,故確定其所對(duì)應(yīng)的Sn、Sb、Te、Sr、Ni、Ba、V、Mo、U為不同產(chǎn)地綠松石的特征元素,基本可以部分實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)地綠松石的鑒別。結(jié)果表明PXRF結(jié)合PCA分析,在一定程度上具有區(qū)分不同產(chǎn)地綠松石的功能。運(yùn)用該模型對(duì)二里頭出土的綠松石樣品進(jìn)行產(chǎn)地檢測(cè),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(gè)不同綠松石礦樣的主、微量化學(xué)組成并采用主成分分析方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。結(jié)果表明不同礦點(diǎn)所產(chǎn)綠松石樣品的化學(xué)組成存在較大差異,利用化學(xué)分析可以較好的區(qū)分不同產(chǎn)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(chǎn)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(fù)相關(guān)關(guān)系。這種相關(guān)性既可以用來作為產(chǎn)地特征,也可以對(duì)研究綠松石礦的成因提供一定的線索。(5、)運(yùn)用熱電離質(zhì)譜儀測(cè)試各個(gè)產(chǎn)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(gè)礦區(qū)綠松石可以以0.410為界劃分為兩個(gè)集團(tuán),陜西洛南、白河礦區(qū)綠松石樣品處在0.410以下,其它產(chǎn)地綠松石樣品處在0.410以上。五個(gè)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(gè)集團(tuán),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(gè)產(chǎn)地處在0.7105以上。結(jié)合208pb/206pb與87Sr/86Sr,207Pb/204Pb與87Sr/86Sr比值二元散點(diǎn)圖對(duì)來自5個(gè)礦區(qū)綠松石樣品產(chǎn)地進(jìn)行數(shù)值坐標(biāo)區(qū)分,發(fā)現(xiàn)鉛、鍶同位素基本上能到達(dá)不同產(chǎn)地綠松石區(qū)分的目的。綜合上述四個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,至此初步建立起不同產(chǎn)地綠松石的區(qū)分模型。
【關(guān)鍵詞】：技術(shù)史 陜西洛南 辣子崖礦業(yè)遺址 綠松石 青銅時(shí)代 產(chǎn)源判別
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：K878
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-8
• Abstract8-24
• 1 引言24-27
• 2 國(guó)內(nèi)外綠松石示蹤技術(shù)研究綜述27-69
• 2.1 美國(guó)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(diào)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(guó)內(nèi)綠松石自然科學(xué)研究綜述37-49
• 2.2.1 綠松石的地質(zhì)學(xué)研究37-38
• 2.2.2 綠松石礦物學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(guó)內(nèi)綠松石考古學(xué)等相關(guān)學(xué)科研究49-69
• 2.3.1 綠松石文物材質(zhì)產(chǎn)地研究49-57
• 2.3.2 我國(guó)出土先秦時(shí)期綠松石制品統(tǒng)計(jì)與思考57-69
• 3 綠松石礦實(shí)地調(diào)查與取樣69-112
• 3.1 辣子崖綠松石礦業(yè)遺址考古調(diào)查69-99
• 3.1.1 古礦洞簡(jiǎn)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(diào)查76-77
• 3.1.4 辣子崖坡體調(diào)查77-78
• 3.1.5 礦洞群出土文物介紹78-94
• 3.1.6 調(diào)查發(fā)掘總結(jié)94-95
• 3.1.7 古綠松石礦洞群周邊文化生態(tài)調(diào)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(cè)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(diǎn)與采樣106-108
• 3.3.2 白河冷水白龍洞礦點(diǎn)與采樣108-109
• 3.3.3 鄖縣鮑峽云蓋寺礦點(diǎn)與采樣109-110
• 3.3.4 竹山麻家渡喇嘛山礦點(diǎn)與采樣110-112
• 4 不同產(chǎn)地綠松石礦石樣品的實(shí)驗(yàn)分析112-158
• 4.1 辣子崖地區(qū)綠松石寶石礦物學(xué)特征112-127
• 4.1.1 辣子崖綠松石寶石學(xué)特點(diǎn)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(chǎn)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(jié)139-140
• 4.3 不同產(chǎn)地綠松石的PXRF無損檢測(cè)分析140-150
• 4.3.1 便攜式X熒光光譜分析在文物材料產(chǎn)地研究中的應(yīng)用140-142
• 4.3.2 樣品及實(shí)驗(yàn)142-144
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果144
• 4.3.4 小結(jié)144-150
• 4.4 LA—ICP—AES分析不同產(chǎn)地綠松石的化學(xué)成分150-151
• 4.4.1 樣品及實(shí)驗(yàn)150-151
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果151
• 4.4.3 小結(jié)151
• 4.5 TI-MS測(cè)定不同產(chǎn)地綠松石的鉛鍶同位素151-158
• 4.5.1 樣品及實(shí)驗(yàn)154-155
• 4.5.2 結(jié)果155-157
• 4.5.3 小結(jié)157-158
• 5 關(guān)于建立綠松石產(chǎn)地區(qū)分模型相關(guān)問題討論158-191
• 5.1 辣子崖綠松石礦物學(xué)特征158-159
• 5.2 基于Raman光譜分析的產(chǎn)地判定159-162
• 5.3 基于PXRF分析的產(chǎn)地判定162-172
• 5.3.1 不同產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)地初步判斷170-172
• 5.3.6 小結(jié)172
• 5.4 基于LA-ICP-AES分析的產(chǎn)地判定172-180
• 5.4.1 主成分分析模型鑒別不同產(chǎn)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(xué)成分的相關(guān)性研究177-179
• 5.4.4 小結(jié)179-180
• 5.5 基于鉛鍶同位素分析的產(chǎn)地判定180-187
• 5.5.1 基于鉛同位素比值的產(chǎn)地判定180-184
• 5.5.2 基于鍶同位素比值的產(chǎn)地判定184-186
• 5.5.3 小結(jié)186-187
• 5.6 五處綠松石礦區(qū)樣品的產(chǎn)源特征和產(chǎn)地判定步驟187-191
• 5.6.1 五處綠松石礦區(qū)樣品的產(chǎn)源特征187-188
• 5.6.2 判定綠松石產(chǎn)地的原則和程序188-190
• 5.6.3 注意事項(xiàng)190-191
• 6 結(jié)論191-195
• 6.1 主要研究結(jié)論191-193
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)193
• 6.3 研究展望193-195
• 參考文獻(xiàn)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(fù)原實(shí)驗(yàn)237-261
• 作者簡(jiǎn)歷在學(xué)研究成果261-262
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集262

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本文編號(hào)：601368