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文献翻译:中国湖南常德楚墓出土战国铅—钡玻璃器的化学及铅同位素研究

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中国湖南常德楚墓出土战国铅—钡玻璃器的化学及铅同位素研究


Chemical and lead isotope analysis of some lead-barium glass wares from the Warring States Period, unearthed from Chu tombs in Changde City, Hunan Province, China


Jianfeng Cui ,*, Xiaohong Wu , Baoling Huang 


Journal of Archaeological Science 38 (2011) 1671e1679


摘要:本文旨在对湖南常德楚墓出土的十二件战国琉璃器的化学和铅同位素的研究。研究显示这些玻璃器都是中国古代传统的氧化铅—氧化钡—二氧化硅玻璃(PbO—BaO—SiO2),化学分析显示所有的玻璃壁的来源或者制作配方都是相似的,但是玻璃珠的化学成分则与壁相比显得很不同。化学分析另外显示硅源、铅源材料、钡源材料和碱性/石灰材料是制作玻璃器的独立主材。

    尽管如此,铅同位数的数据显示常德的铅钡玻璃器的铅同位素范围阈很广,从高到低对应了现有资料中的铅钡琉璃。另外,铅同位素的分析结果与化学成分分析结果并不对应,对于这种情况的解释是这种差别不是由于玻璃璧和玻璃杯所用的矿源不同,而是由于制作技术的不同。铅同位素数据同样也暗示了早期中国铅钡玻璃中具有最高和最低(铅207/铅206)同位素比的器物应该战国时期由在南方的楚国制造的。


1,简介

    自1930年起,国外学者就发现中国早期玻璃的独特化学成分组成,化学分析证实了铅氧化物在这些特别的玻璃器的生产中曾被主要用做助熔剂。而高钡含量则使得这些古代玻璃器显得更加奇特并完全不同于西方传统的碱—石灰玻璃(钙钠玻璃)。高铅钡古代玻璃从来没有发现于东亚以外的地方,在西方硅基高铅钡玻璃的出现很晚,甚至到19世纪,氧化钡才被添加到玻璃中。

    1966年,Wampler和Brill开创了铅同位素在古代玻璃中的研究,他们发现中国的古代玻璃的铅同位数值于别的地方的很不一样,而且早期中国玻璃的铅同位素集中在最低和最高两个同位素比值中,根据这一发现,大多数学者认为中国的早期硅基铅钡玻璃是中国古代工匠自己发明的,发源地就是中国。

    自1980年以来,很多古代铅钡玻璃的化学成分都被研究过。Gan和Brill总结了古代铅钡玻璃的起源和发展,结果显示这类玻璃器曾流行于中国的春秋(公元前770-476年)到东汉时期(公元25-220年)。尽管如此,在Brill的研究之后,并没有太多重要的关于铅同位素的研究开展过。最近Brill和Shirahata报道了22件古代铅钡玻璃的铅同位素数据,这些数据与Brill在1967年发表的数据基本是符合的,但是,Brill研究所用的材料都是来源于博物馆的收藏品,而这些藏品的来源地往往模糊不清。自1980年以来,数百件古代玻璃器被发现,但是只有很少一部分进行了铅同位素的研究,这些极少的数据不足以与Brill的研究成果去对比。

    可惜的是,这些具有不寻常的铅同位素比的古代玻璃是在哪里生产的至今依然是个谜。值得注意的是,“”是一个重要的早期玻璃器型,这些碟子一样的玻璃器应该是对玉壁的仿制,玉制的壁往往是古人敬神之用,而不透明的玻璃壁的观感和玉类似而被用作替代品,玻璃的不透明性是由于氧化钡—二氧化硅的微晶化造成的。尽管如此,还是有很多透明的硅基铅钡玻璃器被发现,所以制造不透明的玻璃器去仿制玉器可能仅仅是玻璃器在古代使用的功能之一而已。

    在中国,硅基铅钡玻璃器多半发现在湖南和湖北两省,这正是古楚国曾经的国境范围。一些学者认为楚国是这种硅基铅钡玻璃的制作地,而在楚国玻璃中,以、玻璃眼睛珠子和剑饰较为常见。

    常德坐落在湖南西北部(图1),沅江之滨,曾经是楚国的势力范围,1949年以后,中国的考古学者在此地发掘了上百座楚国墓,其中出土了几千件器物,其中便有不少壁和玻璃眼睛珠。

图1,本研究所涉及的楚墓的地理位置


    本研究的目的是揭示该地区出土的玻璃碎片的化学成分和铅同位素数据,我们亦将我们的数据和以往发表的数据进行对比。


2 样本

    本文所研究的样品来自于常德市文物局,样品总共12件,包括10件和2件眼睛珠,都是来自于常德地区的楚墓考古发掘。图片和图表见于表1和图2中。

图2,研究所用的部分和玻璃珠,其中玻璃珠编号为M1533

表1,本文研究中所涉及到的标本的来源,其中最后两件为玻璃眼睛珠(蜻蜓眼),其余的为壁,第一列为编号,第二列为墓号。



3,方法

3.1 化学分析

    化学成分分析使用的是激光烧蚀电感耦合等离子体原子发射光谱法(LA—ICP—AES)。下面工作电压和工作电流等具体参数略,从事本专业的小伙伴请自己去下载原文并去问你的实验员。

    硅、铝、铁、镁、钙、钾、钛、锰、铅、钡、磷、铜、锡、锶、钴、锑和锌这八个元素在玻璃器中检出。因为常德的玻璃是铅钡玻璃,所以康宁公司的C玻璃在本研究中作为标准样,康宁D玻璃作为定量控制材料。表格2中显示了康宁D玻璃的主量和微量元素配比。

表2,康宁D玻璃的标准样本


3.2铅同位素分析

    铅同位数分析使用的仪器是北京大学的多集电极电感耦合等离子体质谱仪(MC—ICP—MS),以下略。


4,结果

    表4显示了所有的化学成分分析结果。每个眼睛珠都测量了4-5个不同的点位,因为眼睛珠有三个颜色,主要是白区、蓝区和红区。结果显示所有样品都是硅基铅钡玻璃(氧化铅—氧化钡—二氧化硅玻璃),证明这些都是中国古代的传统玻璃类型。

    我们将得到的原始成分数据输入到SPSS软件中进行了主成分分析(Principal Components Analysis即PCA),结果显示(图3),所有的应该都是单一的材料来源,或者是按照同样的程序和方法制造出来的,但是两个珠子的数据则从的数据里分离了出来,两个珠子的数据分别都显得比较分散,应该是由于多种颜色玻璃的原因。

    图四是氧化铅和二氧化硅比(4a),氧化铅和氧化钡比(4b)以及氧化钠和氧化钙比(4c)

表4,各个样品的具体化学分析结果报告

图3,图中的小蓝点Bi ware是玻璃,从图上可以明显看出集中在左上角那一坨,红色三角形是玻璃眼睛珠M1522,在靠下面由于颜色的不同导致三个点位的化学成分差别比较大,红色星星是玻璃眼睛M85,相对于来说,其化学成分也由于颜色的影响比较分散


4.2 铅同位素分析

    除了M633和M85不能进行破坏性检测外,其他的样品均得到了铅同位素的数据。所有的结果整理在表格6中,另外铅207/铅206比铅208/铅206的比值和铅207/铅206比铅206/铅204的比值也呈现在同一张表中。

    化学成分的分析显示所有这些铅钡玻璃的化学成分都差不多,但是铅同位素的结果却差别很大,包含了Brill研究中提到的最高值和最低值。这可能说明了制作这些铅钡琉璃的矿石原料来源的多样性。Brill在1991年的论文中论述过这个情况,如他所讲的:诸如出现此种化学成分相似但同位素数据差别很大的情况,有可能是我们还没有完全理解化学分析结果造成的。


5.讨论

5.1 主量元素和微量元素

    玻璃和玻璃珠的化学组成非常不同,二氧化硅和氧化铅呈现负相关,其总值甚至达到80%。所有的壁,都含有超过35%的铅氧化物,但是在玻璃珠中的含量则小于20%。而二氧化硅在玻璃壁中的含量都小于40%,但是在玻璃珠中则大于50%。这个情况说明这两种氧化物,是制作玻璃的最主要原材料,而在制作工艺中两者的含量被工人小心控制着。但是,氧化钡在所有样品中的含量是随机的,从2.8%到18.1%都有,这说明,氧化钡虽然也是制作玻璃的一种重要原材料,但是在制作过程中加多加少完全看工匠心情。不管怎么讲,二氧化硅、铅氧化物和钡氧化物这三种东西,是制作玻璃最主要的三种材料。

    值得注意的是:在玻璃里按重量分数算,氧化钠往往超过3%,而氧化钙也超过1%,但是氧化钾和氧化镁却很低。如果我们把氧化铅和氧化钡的含量从数据里面拿掉,剩下的成分就和西方传统的碱—石灰玻璃(钙钠玻璃)差不太多了,Brill也在研究Kwan收藏的玻璃器的时候发现了这一现象。所有Kwan收藏的早期铅钡玻璃中的碱含量都很高,有的甚至超过6%!另外有一些则有较高的石灰(氧化钙)含量,比如说编号6700、6748和6746的玻璃器。在我们的结果中,氧化钠和氧化钙可能有不同的材料来源,此外,这也暗示了铅钡玻璃可能和钙钠玻璃有某些相似的特征。

    综上所述,所有的玻璃壁,其制作原材料的来源可能是单一的,或者是都用了同样的配方。尽管如此,玻璃和玻璃珠之所以化学成分不同,到底是因为不同的矿物原材料来源?还是制作方法不同?这个谜题啊我们现在也搞不清楚,希望在以后的研究中能得到解释,想想就很一颗赛艇呢!

    化学分析的结果显示,做玻璃,需要有四种基本材料如下:硅源、含铅材料、含钡材料以及碱/石灰(氧化钙、氧化钠)材料。

    在进一步的分析中,我们综合了四十个以往报道过的中国古代铅钡玻璃的化学成分资料,包括战国的玻璃和玻璃珠,图5展示了这些数据的氧化铅—氧化钡—二氧化硅三维列阵。这个图再一次证明了壁里面氧化铅的含量高于35%,但是大部分的珠子里氧化铅的含量小于30%,所以呢,我们可以认为战国时期玻璃的制作工艺已经很成熟了,而且在某个地方应该有一个玻璃的制作中心,或者是玻璃的制作配方是固定的。

图5数据的氧化铅—氧化钡—二氧化硅三维列阵,其中蓝色小圈圈是,紫色小星星是玻璃珠子


    综合已有的考古资料分析,因为大部分的玻璃都出土于长沙周围,所以Gao和Hou两位学者认为在楚国的南部某个地方存在有铅钡玻璃的制作中心,而这个地方正位于楚国南部。



5.2 玻璃的呈色

    所有的玻璃呈都不透明的白色或者绿色,看上去像玉一样。Gan指出这种不透明性是由于氧化钡—二氧化硅的微晶化造成的。所以呢,楚国的工匠可能非常熟悉氧化钡在玻璃制作中的作用,氧化钡被特意加到玻璃原材料中以求得到仿玉的效果。

    M641这件玻璃,是唯一一件在本研究中的绿色玻璃,它的化学组成和别的差不多,唯独不同的是铜氧化物比较多,差不多到了1.5%,所以,铜应该就是这件玻璃的至色元素。

    玻璃眼珠的主要颜色有白、蓝和红(参见图2),根据化学成分的分析,其蓝色部分同样有较高的铜氧化物存在,所以蓝色玻璃的至色元素应该也是铜。根据配位场理论,过渡区元素原子在其氧配位中会从四位变成六位,如果晶体结构中四面体结构变成八面体,例如在玻璃中,如果一个铜的二价正离子替换了硅变成了骨架的一部分,拿么本来透明的玻璃就会变成蓝色。但是如果铜替换的是结构中的铅变成骨架之间的填充,辣么颜色就会变成黄到棕,同样,当超过某一个特定的临界值以后,颜色会变成绿色(好神奇!!!),整个波长是介于蓝色和黄色之间的。所以,楚国的玻璃工匠可能非常熟悉这种现象和铜在其中的作用。

    分析结果显示玻璃眼睛珠的红色区域是由不同的原因至色的,M85上的红色玻璃是因为含有大量的三氧化二铁,含量超过了30%,所以其由三价铁离子至色。同样的现象也见于Kwan收藏的38号和41号古代玻璃中,M85珠子的红色玻璃的铁离子可能是因为加了赤铁矿或者别的带铁矿物。另外,在M1522号标本中三氧化二铁的含量并不是很高,在这件标本中,红色区域的铁含量和别的颜色的地方差不多,唯一不同的是白色区域和红色区域的铜氧化物含量不一样,红区的含量略高于白区。我们认为在这件标本中红色区域的至色原因是一价铜的造成的。


5.3 出处

    根据化学成分的分析结果:常德出土的玻璃器可以根据不同的化学成分来对应不同的器型,如玻璃比玻璃珠的氧化铅含量高。但是铅同位素的资料则与化学成分分析结果对不上号。在本研究中一块玻璃(M939)跟一个珠子(M1532)的铅同位素数据几乎相同,这说明了这两种玻璃器的铅来源应该是相同的,这近一步说明,玻璃和玻璃珠甚至可能是在同一个作坊做的,只是用的玻璃配方不同。所以,玻璃和玻璃珠之间化学成分的差异或许不是由于不同矿源材料而造成,而是不同的制作工艺。

    在本研究中,铅207/铅206与铅208/铅206的比值几乎覆盖了业已发表的古代铅钡玻璃数据,根据Brill发表的铅同位素数据库,早期中国铅钡玻璃的铅同位素占据了一个特别的域,并可以近一步细分五个组。中国的早期铅钡玻璃,占据了数据库中最高值组(铅207/铅206—0.87)与最低值组(0.80),常德的数据也跨越了整个数据库,特别集中在了最高组与最低组。

    因为Brill研究的中国早期铅钡玻璃都是馆藏品,其来源不明出土地不明,所以常德的研究数据显得格外的重要,因为常德的玻璃器都有明确的出土纪录。玻璃壁主要发现在楚国,特别是楚国南部地区,包括现在的常德市,综合各项研究结果显示,楚国南部应该是战国时期铅钡玻璃的制造中心,楚国的工匠使用不透明的玻璃来仿制玉器,有些学者甚至认为楚国南部是铅钡玻璃的制作源头,本研究的结论也印证了这一猜测。玻璃通常发现于楚墓中,说明这种东西应该是当时一种流行的丧葬用品。

    Brill曾提到过“低铅同位素比”暗示着“高放射性铅”的存在,这种铅具有更高的放射性同位素如铅208,铅207和铅206。事实上这种高放射性铅往往存在于商代的青铜器中,但是这种铅的来源是搞不清楚的。

    根据铅同位素的地球化学理论,碳酸盐源铅矿的同位素比值往往比铅的硫化矿床要复杂的多,因为碳酸盐型铅矿中铅的来源途径复杂所以存在同位素异构现象。但是这种复杂并不是无序的。铅207/铅204和铅206/铅204之比值,和铅208/铅204与铅206/铅204之比值显示了高度吻合,这被称为等时线。具有这种高度吻合等时线铅同位素比的铅矿被称为密西西比河谷型铅矿(MVT型),这种矿较硫化型铅矿来说含有更多的放射性铅。常德古玻璃器中的铅同位素铅206与铅204的比大于20,这与MVT型铅矿非常类似,华南具有众多的MVT型铅矿床,如云南,四川和贵州,最近华中地区也发现有更多的该类型矿床。Zhong和Mao报道了在湖南西北部发现的大型MVT铅矿带,该矿带就在常德的附近,可惜的是矿床学研究没有给出更细致的铅同位素数据,所以不能判断常德古玻璃中使用的铅矿是否来源于本地。

    我们将数据做了线性分析,根据结果可以看出常德古玻璃可能有两个铅源,但是高同位素比和低同位素比经常手拉手出现,而在图中可以看到两条线在15.75的地方交汇了,根据Stacey和Kramers的两段式演递理论,常德古玻璃中的铅源也可能来自同一个地方。



6 结论(此处重要请看这里!!)

   根据化学分析的结果显示,玻璃的制造原料要么都是来自同一个地方,要么就是都根据同一个配方来的。而玻璃眼睛珠的化学成分则与壁很不同。化学分析证明硅源、含铅矿物、含钡矿物还有碱/石灰(钙钠)矿物是制作常德古玻璃的四大最重要的原材料。根据各种资料综合研究显示湖南某地应该是战国时期铅钡玻璃的生产基地。

    玻璃种绿色和蓝色是由铜离子至色,而M85玻璃眼睛珠红色部分有三价铁离子至色,而M1522玻璃珠的红色部分则是有一价铜离子。

    铅同位素的数据的涵盖范围很大,同时包括了最高组和最低组,相似化学成分的玻璃壁的铅同位素数据很分散,而其中一件壁的铅同位素数据与一件玻璃珠的数据很近似,这说明了玻璃和玻璃珠可能都是在同一间生产作坊中制作的。所以,玻璃和玻璃珠不同的化学成分应该不是因为在不同地方生产而更可能是因为不同的生产工艺。

    在本文中所涉及到的这些古玻璃都具有明确的出土纪录,所以我们得到的数据将有利于和以往已经发表的古代铅钡玻璃化学成分数据进行比较。这也说明在古楚国南部的某地应该存在有一个重要的铅钡玻璃生产基地,这与考古学资料是相互映证的。

    

©️原文和图表的版权属于原作者及出版单位,侵犯知识产权我不一定会找你麻烦但是原出版单位就是Elsevier集团一定会给你发律师函不信你就试试看



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刘妖怪又有话说


     这篇文献的作者Cui Jianfeng来自于北京大学文博学院,其余两名作者Wu Xiaohong和Huang Baoling来自北京大学地球与空间学院。本文发表于科技考古界的重要期刊《科技考古学报》上。向辛苦工作的科学家们致敬,以下为刘妖怪胡说八道时间,请在成人陪同下阅读!


  我个人认为,这是一份很重要的文献。但是要提出几个问题,首先最重要的就是:本文研究中所使用的玻璃样品,似乎没有进行过样品的前处理。本文研究采用的是地球化学的方法,对于地球化学分析的样品来说,重要的就是其原生度,如果地上捡一块矿物,去做地球化学分析,至少在地球化学的研究里面,这应该是不行的,因为风化和腐蚀会严重的改变一件样品的化学成分配比。相对的,熊昭明、李青云关于广西出土汉代玻璃器的研究中,就采取了相对严格的前处理如“玻璃珠残片在测试前用金刚石锉刀磨出一个相对平整的表面,同时也去除了表面风化较严重的区域”(见《广西出土汉代玻璃器的考古学与科技研究》p.80),熊、李的研究显示:受到风化的玻璃和新鲜的原生面中化学成分特别是易迁移元素的区别可以非常显著,如他们对编号为GH-19出土于贵县风流岭二号墓的玻璃杯残片的分析可以看出,玻璃内部的氧化钾含量高达15.43%,而风化面上仅有1.68%,而氧化钠甚至在风化面上就没检出,所以可见风化对玻璃的化学成分的影响之巨大。但是在本文的研究中,仅展示了4件玻璃的样品和一件玻璃珠样品,仅从图片可以观察到,玻璃的保存状态,第一片还可以,其他三片略有风化,而玻璃珠的风化是非常严重的,可以说是稀巴烂,另外在文中也没有图示具体取样的部位,这使得本文所得到的化学分析数据的可靠性是需要质疑的。

    钾和钠是非常容易迁移的元素,钾的多寡直接影响到玻璃的分类,如前面熊、李而为学者对广西玻璃研究得到的数据,如果依据风化面的数据做判断拿么本应该归类为钾玻璃的古代玻璃器就会被归类到钙钠玻璃系统中,这将对所涉及器物的判断造成很大的误读。

    钾玻璃一般认为出现于印度、东南亚和华南广西广东地区,而钙钠玻璃则是典型的西方地中海沿岸腓尼基系统的玻璃。这就引出我要讲的第二个问题,作者在文中将所测得数据中的铅和钡拿出来,剩下的数据和西方钙钠玻璃系统很吻合,虽然在文中,作者们之用了很小的篇幅(不到100个单词)来将这个问题,但是作者们是否在暗示:楚国制作玻璃壁和玻璃珠所采用的原材料以钙钠玻璃的形式来自外国?其中的氧化铅是作为助熔剂而钡是作为不透明剂而加入到其中的。对于这个问题,Brill在关善明先生的《中国古代玻璃》中也有提到,冯永驱在对南越国发现的玻璃壁的研究中也提到过类似想法,认为南越国的玻璃壁制造技术可能来自湖南甚至外国(《中国南方古代玻璃研究》)。

    

    这个“外国”是哪里?这不是很好讲,我单纯的认为楚国的玻璃制作技术可能跟东南亚有一定关系,由于仿玉的玻璃和玻璃剑饰,分布时间短,范围集中,仅主要分布在湖南湖北,其中长沙的出土量占了总量的半壁江山,而墓葬的年代,通常是公元前三到四世纪的战国中晚期,所以楚国玻璃器的制作时间基本卡死了,即最早出现为战国早期后段,而繁盛于战国中后期即公元前三到四世纪之间。

    对比越南早期的玻璃,公元前四世纪的沙萤文化遗存中的玻璃被认为是最早的玻璃,主要有兽头耳铛、玦饰和珠子等,在化学成分上属于硅基钙钠玻璃,并接近与西亚古代玻璃的成分。但是我认为越南出土的这些“最早”的玻璃器,其器型复杂,工艺先进,数量丰富,要么就是更早的证据没有找到,要么就是突然出现的技术,不排除技术输入的可能。


沙萤文化遗存中的玻璃兽头耳铛,图片来自《中国古代玻璃技术发展史》


    看泰国的资料,班清文化和缅甸萨尔温河谷附近都出土有大量造型奇特工艺先进的玻璃器,但是对于相关器物的具体化学成分和年代研究不多,我只大概知道泰国出土的玻璃器中,即有钙钠玻璃,也有钾玻璃,其来源比较复杂,而最早的年代可能甚至到公元前1000年(这个年代不一定靠谱,泰国早期历史的考古资料特别是年代学证据很混乱),更多文献有待于查找和翻译。国际学术界一般认为东南亚的珠饰制作技术其直接源头是印度,印度最早的玻璃发现于Ruper,生产时间在公元前7世纪左右,从化学成分上来看也是既有钙钠玻璃也有钾玻璃,钾玻璃主要出现在晚期

泰国出土的部分古代玻璃饰品,刘妖怪摄


    回到问题的本身,楚国玻璃的原材料,有没有可能有来自域外的钙钠玻璃成品?到了楚国以后,再研碎加入氧化铅助熔剂实现更高的流动性重新熔铸,并加入硫酸钡作为不透明剂而仿制玉器?我个人认为,是有这种可能的。当然,中国玻璃工业的出现受到西亚技术的影响,而中国国内出土的最早的釉砂费盎司玻璃也属于钙钠玻璃体系,如果真有来自域外(或楚国以外)的钙钠玻璃被作为生产原料的话,其来源也是一个难以探讨清楚的谜。但是值得注意的是,在益阳出土的战国越人墓中出现有带人形青铜匕首,这类匕首也常见于越南,而出土于益阳赫山房地产公司25号战国中期墓中出土的七件红玉髓管和珠子我认为明显来自于泰国南部或柬埔寨,甚至古民族学研究表示楚国当地土语可能于现在中南半岛的孟高棉语有联系

赫山房地产公司出土的红玉髓管珠,图片来自《湖南出土玉器研究》


(脑洞请注意!)所以在公元前四世纪的时候有讲着泰语(或柬埔寨语)的百越族土人带着玻璃原料卖给楚国人并深加工,这个美好的脑洞也似乎并不是不可能(脑洞完毕)。说到这个脑洞,楚国因为缺少玉源,特别是白色和青白色的玉源,所以湖南地区的古代人民充分发挥劳动人民的智慧,除了用玻璃做代用玉壁以外,这里的勤劳人民还用滑石甚至漆木器制作陪葬品,对玉文化特别是偏白色的玉的崇尚是中原主流文明的影响,泰国并不是没有玉,但是泰国的玉是青绿色的,虽然我认为很好看但是楚国人民可能并不这样认为,所以,如果从东南亚输入玻璃原材料,似乎应该是输入无色玻璃为主,而我们看到现在能看到的东南亚玻璃制品几本都以蓝色为主,拿么东南亚是否有无色玻璃?答案是有的,泰国和越南有一部分耳玦就是无色的,只是很少,泰国人民自古就浮夸。


    回到这篇论文本身,文中认为楚国玻璃和玻璃眼睛珠(蜻蜓眼)的制作工坊可能是同一个,这是一个很有意思的结论,楚国琉璃以高品质著称,特别是战国中期以后湖南湖北出土的蜻蜓眼简直美得不要不要,当然价钱也很贵!但是从论文中,仅有的一个蜻蜓眼残片的图片来看这是一颗“七星眼”,由于蜻蜓眼的样式复杂,产地制作地很多,采用的材料也不尽相同,所以究竟是哪一种蜻蜓眼的制作工坊和玻璃壁是同一个,还有待于更多的铅同位素资料。不过由于蜻蜓眼现在卖辣么贵,要收集到拿么多样品都拿去给激光烧一下估计这只是个美好的梦想。

    当然,文中认为的在楚国南部,也就是湖南西部和北部某地有一个或几个使用相同配方制作玻璃和玻璃剑饰的工坊这个结论,应该是没有问题的,下一步如果有合适的条件,我个人认为应该继续取强风化和弱风化,以及切开新鲜面的玻璃材料重新进行化学成分的分析。在该文中作者也指出,铅同位素的数据对比可能可以带领我们找到这个工坊所使用的铅矿来源具体在哪,这为下一步着手找古代玻璃工坊遗址是很重要的。

    这里需要简短解释一下铅同位素分析对于找矿源的原理,具有相同质子数而不同中子数互称某种元素的同位素,铅208表示有208中子,铅204表示含有204中子,某个矿床内相同成因和来源的铅矿里其所有铅原子之间具有不同中子数的铅同位素比基本是固定的,而且不随铅矿炼成铅锭或者加入到别的金属中而改变,同位素之间的比值好比出厂的条形码,扫一下就知道哪个厂生产的,所以不同玻璃器内铅的同位素比值可以相互追索,比值相似之少证明用的是同一个地方的铅矿,而根据铅矿床和器物的同位素对比也可以追溯到是哪个矿床来的铅,甚至有可能青铜器和玻璃器中的铅都来自同一个矿床。

    但是!这种设定只对这个工坊对于进货渠道非常专一才有效,如果一个工坊从两个矿床进货的话就可能出问题了,甚至工人把三年前和昨天挖的矿拌在一起用也可能会破坏这种条形码,鉴于古代生产力低下(我很怀疑),每次能挖的矿不会很多,而且应该一下子就用完了(真的吗?),所以这种方法还是有一定的适用性。因为比玻璃是一种人工材料,所以制作过程会有更多的可变性,相对于天然材


料如玉髓或者玉来讲,后者使用地球化学指纹的方法追溯器物之间的相互关系甚至器物和矿源之间的关系就要靠谱很多。以后会翻译一些文献来讨论这个问题。

    最后一个问题,Brill曾经分析大量古代的铅钡玻璃,得到的结论是古代铅钡玻璃的铅和钡相对比例并不一定,并认为钡的含量比较稳定,而铅的含量变化很大,这与本文的到的结果是相反的,在本文中,铅的含量基本上稳定特别是对玻璃来说,而钡的含量是浮动的,这里需要指出的是,铅含量基本稳定这一特征,仅针对的是玻璃壁这一种器物,而Brill分析的是战国到东汉的很多铅钡玻璃样品。这也就回到了论文本身即:楚国南部制作玻璃是一个很短的时间内,单一固定的配方和制作工艺的产物。

 
    再次向幸苦工作的科学家致敬!希望各位都吃了足够的汤圆








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