上海光机所考古中心开展汉代珠饰研究 拉曼光谱在文物鉴定方面受重用

在2016年8月对广州出土古代珠饰现场分析的基础上，2017年8月20-26日，中国科学院上海光学精密机械研究所科技考古中心赴广州，与广州市文物考古研究院组建了一支15人的联合团队，携带高精度和手持式能量色散型X射线荧光光谱仪、便携式激光拉曼光谱仪（简智SSR-3000）、便携式显微镜等设备，对该院所藏的与海上丝绸之路密切相关的汉代玻璃器、宝石、玉器、费昂斯（秞砂）、黄金等质地的300余件珠饰，特别是西汉墓出土的珠饰开展系统分析检测。

经过拉曼光谱仪的无损分析检测来看，所分析的玻璃珠饰中以钾玻璃为多数，可分为中等钙铝型和低钙型两个亚类。其他还有铅钡玻璃、泡碱型和植物灰型钠钙玻璃、钠铝玻璃等，既有我国本土制作的，亦有海上丝绸之路传入的。宝（玉）石珠饰的质地主要有石英（包括玛瑙、红玉髓、绿玉髓、水晶、紫水晶、黄水晶等）、石榴子石、绿柱石、透闪石等。

在研究所，我们与众多研究员针对拉曼对于考古鉴定中的作用进行探讨。据了解，拉曼光谱技术的发展，对于他们的文物鉴定工作有很大的帮助，因为在文物界，如果取样量很小，不会对文物带来视觉上的损坏也可视为无损或微损。而拉曼对样品的需求量非常少，甚至显微镜下的一个样品颗粒就可以进行实验。据夏研究员介绍，在文物移动的过程中，白手套上遗留的微颗粒就可以在显微镜下收集起来进行拉曼分析，这对文物研究来说是非常合适的，而且分析过程对样品也是无损的，做完拉曼分析之后，还可以收集起来进行电镜等其他分析。对此，夏研究员还和我们说了几个例子。

古陶器的分析

对于古陶瓷的断代问题，历来都存在许多困难，过去人们习惯凭经验进行鉴定，即使是从事鉴定几十年的老专家也难免有食物，而拉曼光谱技术能对古陶瓷进行定性分析。之前老李曾利用拉曼光谱仪对元代青花瓷火葬罐残片进行研究。结果表明，元代青花瓷火葬罐残片釉面拉曼光谱在50-800cm⁻¹波数范围内，具有209cm⁻¹，357cm⁻¹，266cm⁻¹，296cm⁻¹，699cm⁻¹等峰值，对照矿物标准谱，推知釉的主要成分为蓝线石而胎体拉曼光谱在200-600cm⁻¹波数范围，主要峰值为467cm⁻¹，398cm⁻¹，217cm⁻¹，对照矿物标准谱，其主要成分为石英。利用拉曼光谱技术成功地测量出了元代青花瓷罐的主要成分。

古玉石的分析

利用拉曼光谱技术对古物表层腐蚀程度和腐蚀产物的研究，可以了解古物的年代、经历的环境等信息。老李曾利用拉曼光谱并结合XRD和电子探针等技术分析发现，中国云南楚雄黑井明代瓦条的主要成分是SiO₂，其中还含有月长石（KAISi₃O₈）、钠长石（NaAISi₃O₈）等。月长石的存在，表明瓦条的烧结温度已高达1500℃，说明云南明代陶瓷烧结工艺的技术已经达到了比较高的水平。此结果还显示了拉曼光谱所具有的独特的优越性：作为一种原位无损的检测技术，在辨别钾长石的变体——月光石方面，它具有简易型和可靠性，而其他技术却很难做到这一点。

古代青铜器分析

研究员们当年应用拉曼光谱和电子探针技术，对云南禄丰出土的元代铜镜腐蚀情况进行研究，不但确定了铜镜本体及表面腐蚀产物的成分，还初步分析了元代青铜镜采用的防腐技术。拉曼实验结果表明，铜镜表面腐蚀产物的主要成分有CuCO₃·Cu(OH)₂和Cu₂O。实验还发现铜镜表面有一层铁铝合金，具有较好的防腐作用。对金属文物的研究，拉曼光谱被证明是一种很有效的方法。

拉曼光谱作为无损性、准确性的原位分析方法，适合用于对文物的准确分析研究。拉曼光谱对文物的分析，拓宽了文物鉴定的方法，提高了其科学性和可靠性。目前，拉曼光谱不但广泛应用于物质的分析，而且还在食品安全、毒品爆炸物、珠宝玉石鉴定等方面得到广泛应用，具有广阔的应用前景。