108 2014 4 1 王晓毅 1 南普恒 2 金普军 1. 030001 2. 710062 X KEY WORDS Southern Shanxi Late Neolithic Age Polychrome pottery Pigment Taosi site Xiajin Site Qingliangsi site ABSTRACT This study employs SEM-EDS in combination with Raman IR and XRD to analyze the chemical and microstructure of pigments on polychrome ceramics from three sites in southern Shanxi dating to the Late Neolithic Age. According to the scientific analyses results can be concluded as follows the red pigment was made of cinnabar HgS while whiteblack and green pigments were made of calcite CaCO 3 graphite C and malachite Cu 2 OH 2 CO 3 respectively. Furthermore the author discuss the patterns of pigment employment in this region during the Late Neolithic Age according to the scientific analyses and previous scholarship. 148 4500 ~ 4300 4 X 1. FEI Quanta200 6 10-4 Pa 20kv 3. 5nm 15 C 14 4500 ~ 3900 1 300 2 10 25 3 2.
山西南部新石器时代末期彩绘陶器颜料的科学分析 表一 109 彩绘陶样品详细情况 编号 器物名称 颜料颜色 出土地点 时代 2005JXTIIT7464H30 M 彩陶罐 红 白 黑 襄汾陶寺 陶寺中期 98XAM085 彩陶瓶 红 临汾下靳 庙二晚期 04M146 6 彩陶 绿 芮城清凉寺 庙二晚期 04M79 12 彩陶罐 红 芮城清凉寺 庙二晚期 tar360e S P FTIＲ 型傅立叶变换 红外光谱仪 采用 KBr 压片法进行 制样 测试条件为光谱范围 400 1500cm 1 扫描次数 32 次 需说明的是 由于 X 射线衍 射和红外光谱分析均需采集少量 样品 为保护文物 仅对脱落的陶 拉曼光谱是利用光的散射现象来反映物质 分子振动和转动特征的光谱分析技术 其对物质 寺遗址彩绘陶器的白色颜料 清凉寺墓地彩绘陶 器的绿色颜料进行了分析 结果详见图三 的结构和成分十分敏感 是一种十分有效的无损 结构检测手段 本次测试所使用的仪器为美国 四 讨论 ThermoNicolet 公司的 ALMEGA TM 型激光拉曼 光谱仪 测试条件为 激光波长 532nm 实验测量 1 精度 2cm 扫 描 次 数 64 次 位 移 范 围 100 1 1 显微形貌及微区成分分析 显微形貌分析 图一 显示 陶寺和清凉寺 3000cm 首先 对四块彩绘陶器样品进行简单 红色颜料中有许多微小的厚板状颗粒 如图一 的表面清理 之后将其置于激光拉曼光谱仪下进 行测试分析 分析结果详见图二 1 中的 A 点和图一 6 中 A 点及 B 点所示 3 X 射线衍射及红外光谱分析 X 射线衍射和红外光谱均与物质的分子结构 密切相关 是研究矿物成分和结构构造的有效手 段此次分析所使用的仪器为 日本 Ｒigalcu 公司 下靳红色颜料中有许多不规则的粒状集合体或 致密小块状颗粒 如图一 4 中 A 点所示 从成 分数据可以看出 表二 这些位置 Hg 元素的含 量均非常高 同时还含有一定量的 S 元素 表明 的 D / Max 3c 型全自动 X 射线衍射仪 X 射线管 2θ 扫描范围 10 70 连续 压 40KV 管流 40mA 其显色物相应为朱砂 HgS 至于个别样品 如 扫 描 美 国 ThermoNicolet 公 司 生 产 的 Ava- 元素 可能是土壤中石英 SiO2 和方解石 CaCO3 图一 下靳样品中 B 点位置 中存在的 C O Si Ca 等 彩绘陶器颜料显微形貌及元素分析测试点 1 3 陶寺遗址红 白及黑色颜料 4 下靳墓地红色颜料 5 6 清凉寺墓地绿色及红色颜料
110 Wt% C O Al Si P S K Ca Fe Hg Na As Mg Cu Ti Mn 17. 77 18. 1 1. 88 7. 35 1. 65 3. 8 0. 88 3. 92 2. 05 42. 61 A 2. 75 0. 61 9. 54 87. 1 B 13. 71 26. 73 1. 33 4. 23 10. 36 1. 38 0. 63 20. 97 1. 84 17. 35 0. 59 0. 87 18. 15 42. 47 0. 82 1. 58 36. 99 A 32. 12 25. 97 0. 71 1. 24 39. 95 B 17. 67 35. 19 1. 33 1. 95 43. 86 35. 58 37. 09 6. 77 12. 03 1. 70 1. 70 4. 42 0. 72 10. 92 29. 97 5. 89 11. 69 1. 85 9. 55 19. 7 1. 49 0. 73 8. 21 A 8. 91 13. 56 1. 98 2. 5 2. 35 12. 04 3. 38 49. 51 0. 36 5. 4 B 17. 57 41. 22 1. 33 1. 59 0. 21 37. 5 0. 58 22. 6 17. 43 0. 44 0. 83 1. 04 57. 67 12. 12 7. 63 0. 53 1. 3 5. 68 1. 68 1. 35 69. 71 A 6. 61 3. 51 0. 46 1. 03 6. 42 2. 16 1. 22 78. 59 B 5. 73 4. 03 0. 72 1. 65 4. 79 1. 05 3. 5 78. 54 35. 58% wt% O Si AL Fe 2 5 C O Cu C O Ca Si Al CaCO 3 CaCO 3 2. 1604 1356cm - 1 3 5-7 ⅡH 3 40 30 1 344 282 252cm - 1 8-4cm 11 Ca OH 2 4 5 2 343 282 252 340 281 251cm - 1 8-11 3 C
111 1 ~ 3 4 5 ~ 6 2 1086 713 282 157cm - 1 1493 1085 1051 757 554 537 510 435 355 268 216 179 155cm - 1 12 - CaCO3 15 10-11 X 2 1 CaCO 3 3 1420 1394 1098 1050 878 821 775 753 714 584 572 6 523 503 424cm - 1
112 X 1. XRD 2. XRD 3. IR 17 AES XRD 13 23 18 18 19 16 5 3.
113 9Lucia Burgio Spctra of pigmentsminerals 1521 10M. Bouchard archaeology 11 8. 12 7. pp. 915 ~ 919. 1. J. 2001 4. 14. J. 2. 1999 3. J. 1980 1. 3. J. 1998 12. 4 of carbonates of calcite structure. Solid State Phys7pp.. 4522. J. 2006 3. 16. M. 5. J. 1982 154. 2009 1. 17. 6. J. J. 2008 4. 2002 3. 7Lucia Burgio Robin J. H 2001. Clark. Library of FT - Raman Spctra of pigmentsminerals pigment media and varnishes and supplement to existing library of Raman spectra of pigments with visible excitation Spectrochimica Acta Part A 57 pp. 1491 ~ 1521. 8 I. M. Bell R. J. H Clark P. J. Gibbs 1997. Raman spectroscopic library of natural and synthetic pigments pre - ~ 1850 AD. Spectrochim Acta Part A 53. pp. 2159-2179. Robin J. H. Clark 2001. Library of FT - Raman pigment media and varnishes and supplement to existing library of Raman spectra of pigments with visible excitation. Spectrochimica Acta Part A 57. pp. 1491 ~ D. C. Smith 2003. Catalogue of 45 reference Raman spectra of minerals concerning research in art history or especially on corroded metals and coloured glass. Spectrochim Acta Part A 59. pp. 2264. 13R. Frech E. C. WangJ. B. Bates 1980. The i. r. and Raman spectra of CaCO3 aragonite Spectrochim. Acta 36A 15H. N. Rutt J. H. NicolaJ. Phys. C 1974. Raman spectra 18. J. 1994 9. 19. J. 1983 1. ( 责任编辑张鹏程 ) 櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥 ( 上接 50 页 ) 9. J. 2001. 2011 6. 18. M. 10. 2002. M. 2003. 19. M. 11. 1989. J. 1988 5 6. 20. M. 12. 1965. J. 1981 3. 21. M. 13. J. 2011 6. 14 3. 15 M. 2006. 16. J. 1986. 2010 2. 2. 17. M. 1991. 22. J. ( 责任编辑张鹏程 )