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一文Vol.34|小河墓地出土毛织物的纤维劣化分析
2022-07-29

周旸、龙博 


本文根据纤维纵向和横截面的不同形貌特征,对小河墓地出土毛织物纤维开展劣化研究,旨在为纺织品保护修复提供科学依据。通过形貌分析可知,新疆罗布泊小河墓地出土毛织物多为羊毛制品,同时由于埋藏年代和污染程度的不同,纤维劣化出现显著差异,不同地层的毛织物纤维存在着四种不同等级的劣化状况。同时通过能谱分析得知氯化物是污染物的主要成分,据此推测氯化物是导致毛纤维劣化的主要因素。

距今约3800年的新疆罗布泊小河墓地位于罗布泊地区孔雀河下游河谷南约60公里的罗布沙漠中。1934年,瑞典考古学家贝格曼首次在此处发掘12座墓葬,2002年底,新疆文物考古研究所开展对小河墓地的调查与试挖掘工作,2003年至2005年,共发掘墓葬167座,出土文物数以千计。

小河墓地的地理位置

小河墓地整体由数层上下叠压的墓葬及其它遗存构成,外观为在比较平缓的沙漠中突兀而起的一个椭圆形沙山。该沙丘是在一座原生的高阜沙丘的基础上,由不断构筑的多层墓葬以及自然积沙叠垒、堆积而成,由木栅墙分为南区和北区,其中南区保存较好,处于迎风面的北区由于风蚀保存较差。小河墓地可分上下五层,其中距今3700~3500年的第一、二、三层和距今4000~3700年的第四、五层及北区分别呈现出两种不同的文化特征。

小河墓地的外貌

由于良好的埋藏条件,墓地诸多方面的信息保存较为全面,尤其是极为丰富的原始宗教祭祀遗存、保存相对完整的古尸和服饰等,都为国内外史前考古所罕见,还入选2004年中国“十大考古发现”。

小河墓地出土的古尸

本研究开展基于形貌的小河墓地出土毛织物纤维劣化研究,同时探究引发劣化的原因,旨在为纺织品保护修复提供科学依据。


01 样品与方法

小河墓地出土的毛织物种类非常丰富,为了使研究结果具有广泛性、代表性和典型性,采集样品首先需要考虑取样范围尽量广泛,同时兼顾取样数量。本文中取样范围涵盖了小河墓地的5个地层,117个样品分别来自5个地层、20个编号墓葬。

小河墓地出土的典型文物

采用古代纺织纤维分析最为常见的形貌观察法,具体包括纱线形貌分析、截面形貌分析、纵向形貌分析等。通过显微镜或电子显微镜观察纤维,根据纤维纵向和横截面的不同形貌特征,不仅可以有效鉴别纤维种类,还能关注到纤维劣化状况。同时,通过能谱分析,获知污染物的元素成分,对污染物种类进行判断。

毛纤维取自动物毛发,纺织品中使用最多的是羊毛。目前所知考古发现最早的毛纤维应是1972年在甘肃永昌鸳鸯池新石器时代墓地29号墓中出土的细石管内发现的黄色纤维,经鉴定为毛,年代为公元前2300至公元前2000年。小河墓地属于青铜时代,较新石器时代稍晚,但出土毛织物数量之多,保存之好,非前者所能比拟。

新疆地区自古以来毛纺织业发达,采用各种动物毛发进行织造,最常用的就是羊毛纤维。对比现代羊毛纤维和小河墓地出土毛纤维的纵向和横截面图,可以判定小河墓地出土毛纤维具有现代羊毛纤维的形貌特征,纤维形貌和尺寸基本与羊毛吻合,横截面呈不规则的圆形和椭圆形,纵向纤维粗糙、表面有环状、瓦楞状鳞片。

现代羊毛纤维截面和纵向照片(1000倍)

小河墓地出土羊毛纤维截面和纵向照片(1000倍)

对125个纤维截面图片进行形貌研究,发现可将之大致分成4类,分别对应羊毛纤维的4个劣化阶段或劣化等级(表1)。对125个纤维截面图片进行统计,可知随着地层的加深,年代趋于久远,纤维污染随之加重,纤维劣化随之显著。各个地层中的纤维劣化等级分布,可知第一、二、三层的55个测试结果中,第Ⅰ阶段为64%,第Ⅱ阶段为29%,第Ⅲ阶段为7%,未见第Ⅳ阶段,可见毛纤维保存状况非常完好。第四、五层和北区的73个测试结果中,第Ⅰ阶段为12%,第Ⅱ阶段为25%,第Ⅲ阶段为11%,第Ⅳ阶段52%,可见毛纤维已经发生了比较严重的劣化。

表1 基于形貌的纤维劣化等级


04XHBM22:7残斗篷的照片

采用台式扫描电子显微镜和能谱仪(Quantax70,Bruker)对污染物进行元素成分分析,可知氯化钠(NaCl)是污染物的主要成分。

04XHBM22:7残斗篷污染物的SEM-EDS分析结果

这些盐从何而来?为什么处于小河墓地上层的毛织物大多清洁完好,而位于墓地下层的毛织物则大多污染劣化严重?通过考察小河墓地的地理位置也许可以找到答案。众所周知,小河墓地位于塔里木盆地腹地罗布泊,罗布泊古称泑泽、盐泽、蒲昌海等,意为多水汇集之湖,曾是我国第二大咸水湖,在20世纪中后期因塔里木河流量减少,周围沙漠化严重,迅速干涸,现仅为大片盐壳。罗布泊位于塔里木盆地东部,光照条件好,昼夜温差大,夏季气温高达70℃。以NaCl为主的氯化物是沙漠土壤中的常见可溶盐,在强烈光照作用下,随着地下水自下而上的迁徙,可溶盐在小河墓地不同地层中呈递减沉积,导致不同地层出土毛织物纤维处于不同劣化阶段。


03 结论

通过形貌分析和数理统计,可以发现小河墓地不同地层的毛织物纤维存在着四种不同等级的劣化状况;通过污染物分析,结合小河墓地的地理环境,可以推测以NaCl为主的氯化物是造成纤维劣化的主要原因。


原文:周旸、龙博、李菁、杨汝林、李文瑛、吴子婴、伊弟利斯·阿不都热苏勒.小河墓地出土毛织物的纤维劣化分析[J].纺织学报,2014,35(09):67-72. DOI:10.13475/j.fzxb.201409006706.

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