• 2021年第33卷第1期文章目次
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    • >研究报告
    • 跨湖桥遗址考古木材的二次保护

      2021, 33(1):1-7.

      摘要 (848) HTML (121) PDF 14.72 M (2352) 评论 (0) 收藏

      摘要:跨湖桥遗址考古木材出土后经过脱盐处理,然后采用聚乙二醇(PEG)进行定形加固。保护后的考古木材存在色泽变深的问题,需要对这些考古木材进行二次保护。在二次保护过程中,选用1,2-二甲基-3-羟基-4(1H)-吡啶酮复配溶液作为脱盐脱色络合溶液,以PEG为定形加固剂,采用真空冷冻方式进行脱水干燥。二次保护取得了良好的效果,考古木材尺寸和形状基本保持不变,色泽更为自然,木材纹理清晰可见。

    • 微波技术在砖石质文物含水率检测中的应用

      2021, 33(1):8-16.

      摘要 (959) HTML (164) PDF 15.07 M (2345) 评论 (0) 收藏

      摘要:水是造成砖石质文物劣化的主要因素之一,因此探明其在文物内部的分布、运移规律是开展保护研究的重要基础。微波技术在检测材料内部的水分含量方面表现出较好前景,但在文物保护领域还未普遍应用。基于此,本研究首先介绍了微波技术的理论基础和相关仪器,并选取山西省的长春玉皇庙为对象,针对砖石材料的内部含水率开展了室内样块检测和现场墙体检测。结果表明,微波技术能够较为准确地揭示出文物内部的空间含水率分布规律,这对于研究其病害成因等具有重要作用。此外,与其他多种无损检测技术相比,微波技术检测材料含水率的优点更多,值得文物工作者进一步研究与应用。

    • 秦始皇帝陵出土二号青铜马车彩绘夔龙纹复原方法研究

      2021, 33(1):17-25.

      摘要 (1241) HTML (174) PDF 14.55 M (2218) 评论 (0) 收藏

      摘要:为对秦始皇陵出土的彩绘铜车马采取非接触且科学可靠的方法开展研究,选择使用高光谱成像技术,以非接触方式无损地获取文物表面信息。通过对信息的处理与分析,实现对于文物表面彩绘纹样的发现与复原工作。针对秦始皇帝陵出土的二号青铜车马彩绘纹样的受损情况,提出了结合高光谱成像技术与计算机图像技术的数字复原方法。主要是利用了高光谱成像技术“图谱合一”的优势:一方面利用其在近红外区域的高光谱成像结果检测并复原出彩绘纹样难以识别的图案边缘信息;另一方面利用高光谱数据中的光谱信息,将铜车马彩绘纹样上未知矿物颜料的光谱同实验建立的矿物颜料标准光谱库进行拟合,识别出铜车马上彩绘所采用的颜料种类(雄黄1、石青5、石绿1、黄丹、铅白等),从而获得色彩信息。实验结果显示该方法可以得到较为完整的铜车马彩绘纹样的数字复原图像,并为今后对于铜车马更深入的研究和应用提供有利支撑。

    • 最小噪声分离变换与Haar小波变换结合的壁画线状特征增强方法

      2021, 33(1):26-33.

      摘要 (697) HTML (134) PDF 14.32 M (1918) 评论 (0) 收藏

      摘要:在壁画的保护与修复中,线状特征具有重要的意义。然而由于自然环境等因素的影响,壁画经常出现褪色残缺等病害,导致其线状特征难以辨认。因此,利用高光谱成像与Haar小波变换结合,提出了一种壁画线状特征增强方法。首先,对高光谱影像进行最小噪声分离(MNF)变换,选取前10波段进行MNF逆变换进行重构,实现高光谱影像的降噪处理。其次,对重构后的影像选择真彩色波段变换为灰度图像,对灰度图像进行Haar小波分解。然后,对最小噪声分离变换后的影像,利用最大平均梯度法进行最优波段选择,将最优波段利用Haar小波进行变换,利用其分解后的低频信号与灰度图像分解后的低频信号相融合,高频信号使用MNF逆变换重构后的灰度图像。最后,对优化组合的低频和高频信号进行Haar小波逆变换得到结果图像,达到增强线状特征的目的。经过与原始灰度影像、主成分分析线状特征增强方法对比,验证了线状特征增强方法的有效性。研究结果可为壁画的保护修复提供更丰富、更直观的参考信息。

    • 上下椽头尾搭接的木构古建筑受力性能的简化计算方法研究

      2021, 33(1):34-42.

      摘要 (650) HTML (181) PDF 4.57 M (1797) 评论 (0) 收藏

      摘要:古建筑木结构主要分为抬梁木构体系和穿斗木构体系,其结构布置与连接节点明显不同于现代木结构。为了进一步提高古建筑木结构的结构计算和结构安全评估的工程实用性,对常见木椽的受力性能简化算法、常见拼合檩条的受力性能简化算法、三架梁和五架梁受力性能的简化算法进行研究,并基于动力特性分析,初步提出古建筑木结构典型构架体系在进深方向和面阔方向结构基本自振周期的近似计算模型。研究成果可为古建筑木结构的结构性能计算、结构安全评估以及加固修缮设计提供依据和参考。

    • 我国传统镁质石灰初步研究

      2021, 33(1):43-50.

      摘要 (707) HTML (156) PDF 10.50 M (1960) 评论 (0) 收藏

      摘要:对我国从明代到民国的建筑灰浆的化学成分、矿物成分等分析发现,部分砌筑及抹灰灰浆为镁质石灰,MgO含量达到5%~26%。特别是取自河北、北京等地长城的传统石灰样品全部为镁质石灰。镁质石灰与钙质石灰比较,具有强度高、吸水率低的特点,从而具有更佳的抗冻融性能。此外,镁质石灰收缩低、易于施工。镁质石灰煅烧需要的温度低于钙质石灰,能耗低。鉴于传统镁质石灰在中国的研究尚为空白,建议系统地开展镁质石灰研究,研究内容包括原材料类型及分布、煅烧温度、消解方式、配比优化等。同时宜研究镁质石灰在严重大气污染下的耐久性及镁质石灰相关建筑遗产的保护修复技术等。

    • 湖北宜昌万福垴遗址出土费昂斯珠科技分析与研究

      2021, 33(1):51-63.

      摘要 (526) HTML (124) PDF 32.29 M (1970) 评论 (0) 收藏

      摘要:湖北宜昌万福垴遗址是西周中晚期至春秋时期的以楚文化为主的遗存,以该遗址M8出土的费昂斯(faience)珠为研究对象,以期通过分析其成分和结构特征并讨论其工艺特征,丰富对长江中下游地区该时期费昂斯的相关认识。本研究使用扫描电子显微镜,分析结果显示费昂斯制品以富钾费昂斯及混合碱费昂斯为主。再依据以往发表的西周时期费昂斯制品的科技研究,结合考古发掘相关材料,试图从费昂斯器物使用方式的角度,窥视其在古人精神文明进程中的角色,反观费昂斯在中原地区的发展脉络。

    • 鲁国故城遗址出土蜻蜓眼玻璃珠的科学研究

      2021, 33(1):64-72.

      摘要 (1424) HTML (90) PDF 12.76 M (2464) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究利用能量色散型XRF、共聚焦激光拉曼光谱分析技术、光学相干层析成像技术、超景深光学显微系统等多种无损分析技术对山东曲阜鲁国故城遗址出土的7颗蜻蜓眼玻璃珠进行了科学研究。基于获取的蜻蜓眼珠化学成分、物相结构、内部物理结构、表面显微形貌等相关信息,确定了这批蜻蜓眼玻璃珠的成分体系、制作工艺、产地来源和器物功能。研究结果表明,蜻蜓眼玻璃珠来自于楚地,是当时社会稀有而珍贵的奢侈品,是鲁国与楚地相互交流与联系的实物证据。

    • >工作简报
    • 故宫藏清代挂屏镶嵌玻璃饰件的科学分析

      2021, 33(1):73-80.

      摘要 (895) HTML (150) PDF 13.90 M (2192) 评论 (0) 收藏

      摘要:清代镶嵌器物数量巨大且种类繁多,玻璃是其中一种重要的镶嵌材料。为探讨清代镶嵌玻璃饰件的成分特征和加工工艺,本工作采用微区X射线荧光能谱、扫描电子显微镜、显微共聚焦拉曼光谱、激光诱导击穿光谱等方法,对故宫馆藏清代紫檀木边嵌玉石楼阁挂屏上的6件镶嵌玻璃饰件进行了初步分析,结果表明:6件玻璃饰件属于K2O-CaO-SiO2体系,以石英岩引入SiO2作玻璃基体,硝石作助熔剂引入K2O,CaO有方解石和萤石两个主要来源;深蓝色玻璃着色元素为钴,浅蓝色玻璃着色元素为铜,蓝绿色玻璃为铜和铁共同着色,4件玻璃饰件乳浊剂均为CaF2;黄色玻璃以铅锡黄为着色剂并乳浊剂。通过显微形貌观察结合档案记载,认为镶嵌玻璃饰件是在熔制好的玻璃块上经过二次加工而成,加工工艺采用了中国古代传统的治玉工艺。研究结果可为清代镶嵌工艺及玻璃制作工艺的研究提供佐证。

    • 基于广域X射线荧光扫描成像技术(MA-XRF)的文物科学分析

      2021, 33(1):81-87.

      摘要 (1132) HTML (144) PDF 17.31 M (2376) 评论 (0) 收藏

      摘要:本工作主要介绍了基于一种新型的X射线荧光分析技术——广域X射线荧光扫描成像技术(MA-XRF)的文物科学分析案例。对MA-XRF技术的发展历史做了简要的概述,结合不同类型文物的特点阐述了该方法的优势,并介绍了故宫博物院利用该方法对其文物藏品完成的多个研究案例。该研究的目的及意义在于为该新型技术在国内文物保护领域内的研究提供适用的案例介绍,指明该技术的优势所在,为今后的进一步发展和应用提供参考。

    • 广富林遗址出土周代青铜器合金成分与金相分析

      2021, 33(1):88-96.

      摘要 (717) HTML (98) PDF 40.35 M (2224) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了了解上海松江广富林遗址出土周代铜器合金配比和加工工艺特点,对18件该地区出土周代铜器进行检测分析。使用X射线荧光光谱仪(XRF)和金相显微镜分析青铜样品的成分组成及金相显微组织并发现:样品中铅锡青铜器占绝大多数,器物含铅量普遍较高,且大多含少量砷;器物基本都是铸造成形,仅有少量实用工具、农具刃口进行过热锻等加工处理,以提高使用性能。结果反映了当时工匠对铸造合金配比和加工工艺的认知和技术水平,也体现了吴越地区独特的青铜技术体系与文化,能够为南方史前及先秦文化的发展脉络提供更多可供探讨的资料。

    • 焦作马村汉墓和白庄汉墓出土彩绘陶仓楼的科技分析

      2021, 33(1):97-102.

      摘要 (575) HTML (129) PDF 4.48 M (1786) 评论 (0) 收藏

      摘要:河南省焦作马村汉墓和白庄汉墓出土彩绘陶仓楼数量众多,类型丰富。为了科学保护修复彩绘陶仓楼,通过X射线衍射仪,X射线荧光分析仪,岩相分析,热膨胀测试等技术手段对这批彩绘陶仓楼进行了深入分析。研究发现,这批陶器为当地取土烧制的加砂陶,陶片结构较密实,器物制作以模为主,部分是模制后粘贴而成,吸水率和表气孔率较高,烧成温度和岩相分析发现陶片有釉化现象。研究成果可为后续保护修复处理彩绘彩绘陶仓楼提供参考和借鉴。

    • 基于定量分析的克孜尔尕哈烽燧遗址本体病害特征研究

      2021, 33(1):103-109.

      摘要 (303) HTML (46) PDF 5.01 M (1718) 评论 (0) 收藏

      摘要:克孜尔尕哈烽燧遗址本体发育主要病害为裂隙、掏蚀、冲沟、坍塌和片状剥蚀。为了确定病害是否危及遗址稳定,为保护工作提供有效数据支持,采用OKIO-Ⅱ光栅式三维扫描系统进行了14个月8期次的高精度病害变化特征监测。通过监测数据发现,遗址本体风化年缩进量比较大,北立面风化缩进量最大、风化最严重,西立面次之,南立面最小。冲沟侵蚀缩进量受水流作用的影响小于风化作用的影响,病害特征为:沿中心线侵蚀量大,冲沟两侧小;顶部侵蚀量大,底部小。掏蚀病害发展速率居首位,掏蚀区纵深缩进量两端变化较大,中间变化较小。裂隙病害扩张幅度较小,但绝大部分横向扩张,少数呈现横向收缩现象,整体趋势是扩张的。目前遗址发育的主要病害不影响遗址的整体稳定性,为遗址保护措施的选择提供了有效的数据支持。

    • 四川广汉龙居寺中殿建筑热湿环境特征研究

      2021, 33(1):110-117.

      摘要 (227) HTML (89) PDF 3.93 M (1835) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解广汉龙居寺中殿建筑热湿环境特征,采用基于物联网技术的环境温湿度监测系统对建筑空间温度和相对湿度进行监测,分析建筑空间温湿度时空变化规律,评估建筑热湿环境特征,探讨热湿环境对文物保存的影响。结果表明,该建筑对外界环境温湿度变化具有较好的缓冲和隔离作用,建筑内部热湿环境对文物保存不利,主要体现在相对湿度高、波动大,湿度调控将是文物预防性保护的关键。建筑热湿环境为壁画酥碱和霉斑病害主要成因,同时促进了编竹夹泥墙体结构安全问题的发生。研究成果不仅丰富了对四川地区明代编竹夹泥墙木结构古建筑热湿环境特征的认识,而且为该建筑壁画病害和墙体结构安全问题的成因分析提供了依据。

    • 金沙遗址博物馆大气污染特征研究

      2021, 33(1):118-124.

      摘要 (798) HTML (102) PDF 2.92 M (1758) 评论 (0) 收藏

      摘要:为全面了解金沙遗址博物馆遗址区空气污染特征及污染物来源,在2019年秋季对遗址保护厅内外大气中细颗粒物(PM2.5)和挥发性有机物(VOCs)进行了观测,并对各自化学组分进行了全面分析。结果发现:金沙遗址博物馆遗址保护厅内外PM2.5污染严重,平均质量浓度分别为77.0 μg/m3和94.6 μg/m3;受人为影响程度的不同,室内昼夜差异明显强于室外。室外的OM、NO-3和SO2-4浓度高于室内,而室内的NH+4和典型的地壳元素(K+、Mg2+和Ca2+)浓度高于室外;受化学组成的影响,室内外PM2.5分别呈碱性和酸性。地壳元素在整体元素中占据绝对主导,室内外占比分别可达82.8%和84.4%。通过富集因子分析得知Cu(室外)、Ag、Cd、Sb元素均达到了重度富集。室内外VOCs浓度几乎相同,分别为81.2×10-9和81.3×10-9,其中烷烃的贡献比例最高,分别为44%和46%;源自机动车、工业溶剂涂料使用、燃油挥发及生物质燃烧等人为源的VOCs物质在室外的浓度要明显高于室内。这些研究结果对于金沙遗址博物馆遗址区空气质量的全面了解、土遗址及其中文物的高质量保存和提供优质的参观环境具有重要意义。

    • >知识介绍
    • 色度测量在文物考古中的应用

      2021, 33(1):125-132.

      摘要 (1018) HTML (122) PDF 1.09 M (1771) 评论 (0) 收藏

      摘要:颜色的定量判断、描述和比较是文物考古中的重要内容。色度测量可以快速、准确、无损地获取研究对象的颜色数据,对其计算分析,可得到更多信息。目前,色度测量已被广泛应用于科技考古和文物保护的实际工作中。本文结合国内外文献,对色度测量方法在文物考古中的应用和研究现状进行梳理后发现色度测量能够有效地帮助解决以下问题:研究文物呈色机制和制作工艺;评价文物清洗效果和保护材料的颜色稳定性;分析环境因素对文物色彩的影响。随着色度学理论和方法的完善和发展,以及与其他分析技术和方法等的结合,优化的色度测量条件、对颜色数据计算处理后得到的文物色貌模型和数字颜色管理系统将在文物考古研究中发挥更大的作用。

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