◎ 整理:《巴蜀史志》編輯部 考拉看看 審稿:四川省文物考古研究院
多功能考古發(fā)掘集成平臺是三星堆遺址科技考古的重要組成部分,外部由高透光幕墻組合拼裝,形成獨立的田野考古恒溫恒濕環(huán)境調(diào)控艙;內(nèi)部采用共架多軌系統(tǒng),集無接觸載人工作平臺、科學(xué)儀器設(shè)備搭載平臺、文物提取平臺、環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)、預(yù)防性保護(hù)系統(tǒng)、工作視頻記錄系統(tǒng)、專用照明系統(tǒng)、探方圖像與3D采集系統(tǒng)、高光譜探測分析系統(tǒng)等多套系統(tǒng)和裝備于一體。
大棚內(nèi)景
無接觸載人工作平臺
有機質(zhì)文物應(yīng)急保護(hù)室配備充氮保濕箱、低溫保濕柜、生物低溫采樣箱等設(shè)備,可對出土角骨蚌牙、紡織品、漆木器開展應(yīng)急保護(hù);無機質(zhì)文物應(yīng)急保護(hù)室,配有離子色譜、整體提取設(shè)備,可對出土金器、青銅器、玉石器和陶器進(jìn)行應(yīng)急保護(hù);應(yīng)急檢測分析室,配備手持式X—熒光儀、超景深顯微鏡、體式顯微鏡、色差儀等便攜檢測儀器和絲蛋白檢測材料,可對出土文物、微痕信息進(jìn)行快速分析和微觀形貌觀察,為文物應(yīng)急處理與后期保護(hù)研究提供信息支撐。
在挖掘工作中實時記錄文物及填土的經(jīng)緯度,并將其生成標(biāo)簽。該標(biāo)簽具有唯一性,是器物及標(biāo)本的身份證??脊殴ぷ髡吒鶕?jù)發(fā)掘出的土壤,從土色、土質(zhì),到土中的遺存、成分、植被等,通過科學(xué)解讀,能部分還原古代的氣候、植被、動物等多種信息。此外,出土文物所在的關(guān)系層、祭祀坑和方位通過掃描二維碼,就能知曉其所有信息,讓相關(guān)信息不易流失。
出土文物的“身份證”
三星堆遺址新發(fā)現(xiàn)6座祭祀坑的發(fā)掘,首次將3D打印保護(hù)套應(yīng)用于文物提取。3D掃描儀搜集文物及其周邊信息數(shù)據(jù),3D打印機根據(jù)這些數(shù)據(jù)打印出一模一樣的石膏模型,為石膏模型特制貼合嚴(yán)密、保護(hù)性強的硅膠保護(hù)套,將硅膠保護(hù)套貼合在文物上,隨后將文物裝入固定的木質(zhì)套箱,再利用“文物起重機”取出。
用于出土文物的3D保護(hù)套
有機高分子材料可用于文物表面封護(hù)、文物加固、粘接等方面。在三星堆遺址新發(fā)現(xiàn)6座祭祀坑發(fā)掘中,考古工作者對露出發(fā)掘?qū)拥南笱朗紫冗M(jìn)行保濕處理,應(yīng)用仿生技術(shù)研發(fā)保濕新材料,直接貼附于象牙表面,實現(xiàn)象牙與周圍環(huán)境的初步隔離,避免其內(nèi)部因水分流失迅速開裂,同時也隔離外部空氣。再利用有機高分子材料對象牙結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,隨后取出象牙,立即送往文物保護(hù)修復(fù)中心。
用于三星堆古象牙濕敷的高分子材料“保濕面膜”
三星堆遺址1、2號祭祀坑采集的19個標(biāo)本采用碳14測年,得出1、2號祭祀坑年代范圍在公元前2471年至公元前1260年,不會晚于公元前1260年。三星堆遺址新發(fā)現(xiàn)6個祭祀坑中采集的73份炭屑樣品,采用精確度、靈敏度更高的加速器質(zhì)譜碳14測年法進(jìn)行分析。其中,4號祭祀坑年代最有可能在公元前1199年至公元前1017年,年代區(qū)間屬于商代晚期。
三星堆遺址4號祭祀坑測年數(shù)據(jù)
掃描電子顯微鏡,用于觀察物體表面微觀形貌和結(jié)構(gòu)信息,具有高分辨率、放大倍數(shù)高的特點。在三星堆遺址新發(fā)現(xiàn)6座祭祀坑發(fā)掘中,確認(rèn)絲綢及紡織物痕跡等環(huán)節(jié),就大量使用到這種儀器。使用掃描電子顯微鏡EDS分析,可識別青銅器上的化學(xué)成分,分析出其中Cu、Sn、 Pb等元素的含量,再結(jié)合金相分析,可展現(xiàn)出當(dāng)時青銅器制作的工藝流程,直接對應(yīng)出當(dāng)時的生產(chǎn)力發(fā)展水平,從而反映出古代歷史上冶煉技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,這對考古工作具有重要意義。
三星堆遺址4號祭祀坑出土的紡織品掃描電鏡圖
借助超景深顯微鏡可把樣品放大1000倍,細(xì)微地探尋那些已混雜在土壤中,或附著在器物表面的文物(如絲織物等殘痕),檢測其存在證據(jù)的絲蛋白成分。同時,可以微米為單位,對樣品從不同角度拍攝多張圖片后疊加形成樣品的類三維影像,據(jù)此嘗試復(fù)制出該絲織物。但無法通過這些殘痕復(fù)原絲織物,只能幫助人們了解殘痕具體細(xì)節(jié)。
利用超景深顯微鏡拍攝的三星堆遺址5號祭祀坑出土的紅色牙雕
通過高光譜成像技術(shù)分析坑內(nèi)的灰燼等物質(zhì),可分辨和研究當(dāng)時農(nóng)業(yè)、紡織業(yè)的一些情況。如此次挖掘的4號祭祀坑中,一些絲綢制品的殘余,在肉眼看來只是黑色“土塊”物質(zhì),但在高光譜成像儀等“黑科技”設(shè)備下,就能尋到蛛絲馬跡。再通過后續(xù)檢測,證實了絲蛋白的存在,就為“古蜀是中國古代絲綢的重要起源地之一”理論提供了確鑿證據(jù)。
考古工作者使用高光譜成像儀
這是一種物理性原位無損檢測分析設(shè)備,可獲取文物表面的元素組成和相對含量,具有檢測靈敏度高、操作簡單、小巧便攜的特點,在考古發(fā)掘現(xiàn)場,可快速了解檢測對象的材質(zhì)。在三星堆遺址新發(fā)現(xiàn)6座祭祀坑發(fā)掘中,主要應(yīng)用于檢測青銅器、象牙和金器上的元素成分。
考古工作者使用便攜式X射線熒光儀
激光共聚集拉曼光譜儀可實現(xiàn)原位無損或微損分析,檢測范圍廣,有機或無機物均可分析,操作簡便,快速高效,精準(zhǔn)性高,可對樣品表面進(jìn)行微米級的微區(qū)檢測。在三星堆遺址新發(fā)現(xiàn)6座祭祀坑發(fā)掘中,主要應(yīng)用于銹蝕物和顏料分析。
考古工作者使用激光共聚集拉曼光譜儀
使用三維激光掃描儀最主要作用是掃描之后形成局部電云,方便考古人員查閱祭祀坑剖面具體情況。考古現(xiàn)場挖掘是不可逆的過程,用三維掃描技術(shù)對考古過程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,真實記錄考古過程,為文物修復(fù)和遺址復(fù)原提供數(shù)據(jù)支撐。三星堆遺址新發(fā)現(xiàn)6座祭祀坑中的很多文物外觀都是破碎的,通過三維掃描技術(shù)可以在電腦中修復(fù)另一半文物,展現(xiàn)出文物的原始樣貌。
考古工作者使用三維激光掃描儀