摘要:微生物病害是出水木质古船面临的主要病害之一。其中,古船所处水/土环境中微生物的生长代谢或对古船产生直接危害,或通过改变古船所处环境进而影响文物安全,同时环境的改变也会反作用于微生物的群落结构和代谢特征。因此,环境和微生物构成相互影响的动态体系,系统、深入地研究两者之间的相互作用机制,及时发现风险甚至预测风险并采取科学有效的防治策略,是出水木质古船保护的重要方向。本研究采用环境监测结合现代分子生物学技术,对“长江口二号”古船出水前后的环境特征因子、微生物群落结构和潜在病害微生物进行分析。结果表明:“长江口二号”古船出水前后,水环境因子的变化幅度较大,水体微生物丰富度与多样性明显下降,尤其细菌丰富度大幅下降；沉积物环境因子的变化幅度比水环境因子的变化幅度小,同时微生物群落丰富度和多样性变化较小。沉积物和水环境中可参与降解木质素和纤维素的潜在病害微生物主要为芽孢杆菌(Bacillus)、曲霉菌(Aspergillus)和枝孢霉菌(Cladosporium)。此外,沉积物中存在比例较高的硫酸盐还原菌须引起关注。本研究初步建立了“长江口二号”古船环境因子-病害微生物监测评估方法体系,为后续通过科学化、系统化地积累基础数据进而采用统计分析和模型模拟手段评估甚至预测“长江口二号”古船的环境微生物风险状况奠定了基础。

摘要:近年来,内蒙古巴林左旗辽上京城址开展了系统的植物考古工作,为了解辽金为代表的少数民族政权统治时期的生业和消费模式提供了重要的线索。在城址金元时期遗存中,发现了极其丰富的植物遗存,包括十一种农作物,五十余种非农作物遗存。尤其是在城址中“一号街”为代表的古代生活区,植物遗存的发现尤为突出。这些农作物组合结构显示出以粟、黍为主的多品种旱作农业种植体系；非农作物遗存中则包含了大量可能的家畜饲草种子,为畜牧发展的程度和规模提供了重要线索；西瓜、亚麻等外来作物出现在了上京城的一般性民居,而大麻、葡萄属种子的特殊保存背景也为了解其利用方式提供了证据。通过与周边辽金时期已发表植物考古研究的比较,可以发现遗址等级、族群等因素对本地生业模式、农业种植结构选择上的影响。

摘要:本研究以湖南澧县新洲一号墓出土的3件战国晚期蜻蜓眼玻璃珠为研究对象,利用X射线荧光光谱仪和超景深三维视频显微镜对玻璃珠的成分和微观形貌进行分析研究。结果表明,玻璃珠成分体系包括钾钙硅酸盐玻璃和钠钙硅酸盐玻璃两类,呈色元素均为Cu。通过与同时期其他地区出土玻璃珠的比较研究,认为M1:12和M1:17玻璃珠是我国本土制作,而M1:18玻璃珠为国外输入的。

摘要:宁夏姚河塬遗址是我国西北地区重要的西周封国都邑性城址,该遗址出土了大量红色粉末物质。本研究对部分红色粉末样品进行拉曼和粉晶X射线衍射(XRD)分析后,大部分样品鉴定为朱砂,仅一例样品鉴定为赤铁矿。对姚河塬城址出土朱砂进行硫同位素检测分析发现该遗址的朱砂硫同位素值较为集中,可能来自同一产地。与我国其他遗址出土朱砂的硫同位素值比较后发现,除个别遗址外,周代各遗址出土朱砂的硫同位素值都非常接近,其原因需要更多遗址的数据以及其他证据(如汞同位素)来共同验证。

摘要:本研究以异构十三醇聚氧乙烯醚(TO-8)作为纸质档案油渍的清洗剂,制备不同质量分数的TO-8水溶液,借助手持式超声波渗透仪对纸张油渍模拟样品进行清洗。采用白度仪、红外光谱仪、非接触式分光光度仪、扫描电子显微镜和视频光学接触角测试仪等,表征TO-8对纸质档案上油渍的清洗作用；采用万能材料试验机、柔软度仪和pH计,表征TO-8对纸张性能的影响；采用TG/DTG热分析仪,表征TO-8对纸张热稳定性的影响。结果表明:质量分数为1.5%的TO-8水溶液清洗油渍的效果最好；TO-8在清洗样品后,纸张的抗张强度下降,柔软度增加,pH维持弱碱性；TO-8清洗纸张后,纸张的热稳定性没有改变。

摘要:四库全书》是中华民族乃至全人类的宝贵文化遗产,具有极其重要的文献价值和文物价值。其书写用纸在清宫档案中有明确记载,但迄今为止尚未有人对实物样本进行过科学分析。本研究以北京大学图书馆藏“大仓文库”文津阁《四库全书》本《南巡盛典》为样品,使用光学显微分析(OM)、纤维染色分析、扫描电子显微镜及能谱分析(SEM-EDS)、显微计算机断层扫描分析(micro-CT)、微区X射线衍射分析(micro-XRD)以及衰减全反射傅里叶变换红外光谱分析(ATR-FTIR)等多种科学检测手段进行了综合分析。结果显示:该纸样正反两面微观形貌相同,纤维间均有白色颗粒状填料物质；纸张为单层,填料物质不规则分布于纸张内部；纸张纤维组分为大量檀皮和少量稻草；表面主要元素为C、O、Si、S和Ca；填料物质的主要成分为生石膏,推测其有可能为纸浆内添加或由纸内碳酸钙转化而来。基于上述分析结果可确认“大仓文库”文津阁《四库全书》本《南巡盛典》所用纸张为表面及内部无规律分布有生石膏的檀皮-稻草混料单层宣纸,进而从实物角度确切证明了文献中的“金线榜纸”为宣纸。

摘要:为了确定大理市博物馆藏文殊菩萨木雕用材树种,分别采用木材解剖技术和DNA条形码技术对其进行比较鉴定。解剖比对结果显示,文殊菩萨木雕用材的微观构造特征与云南樟(Cinnamomum glanduliferum)标本接近,主要细胞形态特征与云南樟无显著差异,可初步鉴定文殊菩萨木雕用材树种隶属于樟科(Lauraceae)樟属,但不能确定为云南樟,因此通过采用DNA条形码进一步鉴定。DNA条形码比对结果表明,对于文殊菩萨木雕与云南樟标本鉴定的5个DNA条形码,rpoC1、rbcL和matK的分辨率低,只能将2种木材样品鉴定到属的级别；而trnH-GUG和psbA-trnH具有较高的分辨率,能将2种木材样品鉴定到云南樟的具体种；NJ系统发育分析结果表明,2种木材样品和所选的樟科树种可以准确聚类。DNA条形码技术可以实现大理市博物馆藏木雕文殊菩萨像木材种类的快速且准确鉴定。

摘要:日照海曲汉墓出土的漆纱残片是目前已报道的山东地区考古发掘出土较为罕见的汉代织物遗存,也是整个山东地区较早期的珍贵丝织品实物资料。髹漆是中国优秀传统工艺之一,亦是中国古代流行的一种独特的织物整理技术。汉代在冠和履的制作过程中,使用漆的涂层,实现了现代织物整理类似的目的,即功能改性纺织品:使丝织品达到硬挺、坚牢和防水的目的。通过超景深显微观察、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜—能谱分析、激光拉曼光谱分析等检测方法对黑色网状结构残片材料进行分析研究,从而推断发掘出土的网状结构为:内部芯线为蚕丝,外部为髹饰大漆。大漆涂料中加入了朱砂等作为显色成分。特别根据激光拉曼光谱数据等分析,发现在漆纱工艺中存在钠长石作为漆灰添加剂的情况。通过对海曲地区所在胶东半岛的贝丘遗址分布进一步了解,研究大胆猜测并验证了漆纱的漆灰成分有可能源自对贝丘遗址的贝类遗存的利用,并为追溯人类早期对海洋自然资源利用及海洋地域考古、早期工艺物料的来源提供参考价值。

摘要:通过一种科学可行的检测方法对漆膜的渗透性进行研究对饱水漆器文物的形成机理以及对其文物保护填充过程的原理的探索具有十分重要的意义。本研究中漆膜在水中的渗透过程是通过三种天然生漆旋转涂布在铁质基底上形成的漆膜在3.5%氯化钠水溶液中随浸泡时间变化的电化学阻抗谱进行表征。结果表明,样品漆膜电容呈现出随着浸泡时间增加而增大直至达到一个平衡值的变化趋势。同种漆膜的电容值随着漆膜层数增加而减小,而吸水量和耐渗透时间随着漆膜厚度增加而增大。

摘要:为研究秦兵马俑的物理力学性能,将武士俑战袍部位较为完整的若干残片制成试件,对其开展了系统的微观和宏观试验研究。通过X射线衍射试验、压汞试验和扫描电子显微镜技术,观测了陶片的微观形貌并测定了陶片的矿物成分和孔结构参数；发现陶片具有斑状结构,基质矿物为伊利石,斑晶矿物为钾长石(或钠长石)、斜长石、黄铁矿和石英；含有大量微孔隙且孔隙率较高。通过波速、单轴压缩、巴西劈裂和直剪试验,测定了陶片的力学参数,包括横波和纵波波速、动弹性模量和动泊松比、弹性模量、单轴抗压强度、抗拉强度和抗剪强度参数(粘聚力和内摩擦角)；陶片的变形和破坏具有岩石等准脆性材料的典型特征,单轴抗压强度和抗拉强度分别为17.88 MPa和3.43 MPa,压拉强度比为5.21,密度、横波与纵波波速都与砾岩较为接近。与灰色试件相比,褐色试件的较为致密、弹性模量和单轴抗压强度也较高。本试验研究成果可为秦兵马俑的整体安全性、稳定性和防震性能定量研究提供基础性数据。

摘要:壁画烟熏病害给相关研究带来很大挑战,进行烟熏病害的深入研究对壁画的保护具有重要意义。运用红外摄影和微区XRF面扫描技术结合方法对布达拉宫时轮坛城殿烟熏壁画进行分析研究,相关数据不仅可以揭示被油烟覆盖壁画的内容、风格、画派、题记等,还能同步显示出被覆盖画面的颜料元素分布等。两种技术结合的成果可以为烟熏壁画的研究、保护、保存状态评估及修复工作等提供数据支持,对于壁画的价值揭示具有重要的参考意义。

摘要:盐害引起的硅酸盐质文化遗产劣化是文物保护工作面临的难题,尤其水盐侵蚀作用导致的砂砾岩蚀变行为与岩石微观结构变化之间的关系研究更是难点。通过对采集于莫高窟崖体的砂砾岩块进行矿物自动定量分析(TIMA)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)等表征,发现试验岩块在含盐水溶液中进行冻融循环后,岩块中的钠、钾长石类组分发生了向高岭石类物相蚀变的行为,同时伴随着岩块本身碎裂。离子盐溶和水环境引发的交代作用是水盐冻融循环过程中砂砾岩矿物组分发生蚀变的主要原因。方解石、白云石和绿泥石等矿物的蚀变表现为晶相溶蚀和重构,石英发生部分晶格畸变。这种砂砾岩矿物组分受外界环境变化引发自身晶相转变、重构的行为使岩体微观结构发生变化,导致崖体在力学性能上产生劣化,引发崖体裂隙扩大、失稳等,也是遗址基体底部掏蚀,坍塌的主要原因。

摘要:皇城台护墙是石峁皇城台的重要组成部分,也是保证皇城台安全的关键,目前护墙灰缝材料风化严重且存在一定外倾变形,急需对其稳定性进行评估。通过理论推导得出了适合皇城台护墙稳定性计算公式,通过室内试验验证了公式的准确性,分析了高宽比、灰缝强度和竖向外荷载对护墙稳定性的影响。研究结果表明:护墙为内部松散的重力式挡墙,存在沿内部灰缝滑移和倾覆两种破坏类型,倾覆破坏时的倾覆角度和墙体高度、灰缝强度等多种因素相关；护墙灰缝强度相同时,在护墙底部稳定性系数最小,最易发生倾覆破坏；护墙稳定性随着高宽比及竖向外荷载增加、灰缝强度减小而降低。研究结果为石峁皇城台护墙的稳定性评估和加固提供科学依据。

摘要:中国和日本对书画文物的保护都采用装裱技术,其中纸为主要材料之一。我国传统书画文物装裱主要修复用纸为宣纸,而日本所用修复纸涉及美浓纸、宇陀纸和美栖纸等。本研究比较了中国和日本六种修复纸的造纸原料、物理性能、微观结构和化学成分。结果表明:宣纸主要成分为青檀皮和稻草,日本三种修复纸纤维成分为楮皮；宣纸机械强度纵横向差异比日本纸小,但日本纸具有较好的强度；六种纸均符合安全接触文物的要求。中国和日本的修复纸各具特点,丰富的日本修复纸品种可为我国修复纸定制提供一定的参考。

摘要:本研究针对山西五台明代墓葬M8出土瓷灯盏中残留物进行了提取,利用傅里叶变换显微红外光谱(micro-FTIR)和热辅助甲基化-热裂解-气相色谱/质谱(THM-Py-GC/MS)技术对灯盏内残留物进行科学分析。结果表明,残留物主要成分是饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、脂肪醇、碳氢化合物等,并且检测出植物油老化的标志性产物——壬二酸、灯盏燃料动物油中较为少见的标志物——胆固醇。通过比较动物油、植物油和蜡等参考物质,确定灯具中的残留物为亚麻油、羊油和蜂蜡的混合物。在已有研究中,灯内照明燃料主要是一种或两种物质的混合物,而三种物质混合物同时存在的案例并未见报道。瓷灯盏残留物的科学分析为研究中国古代山西北方地区照明燃料、农作物种植等提供了重要信息。

摘要:北京延庆、河北怀来地区的明长城南山防线,是拱卫明十三陵的重要防御设施。早期卫星影像显示,南山防线的部分地段增加了形制特殊的三道平行壕堑。应用影像配准、无人机拍摄、三维重建等遥感技术,可绘制高精度的壕堑分布图,并生成局部壕堑的数字高程图。该段壕堑主要分布在山体以北的平原上,控制径流出山口和主要河谷,并以增大逾越难度的方式提升长城防线的防御功能。在长城外增加三道壕堑的特殊形制,是为守护明十三陵的重要战略位置而建造的防御设施。

摘要:北宋象牙手镯出土于临海小芝真如寺塔地宫遗址,为佛教供奉器物,工艺精细,年代明确,具有重要的历史价值。本研究以此象牙手镯为对象,探讨其保护与修复策略。手镯出土时呈碎裂状态,现存多个碎片和狼牙棒状柱心,质地发生变化,存在表面污渍、疏松、断裂等病害。通过对手镯的材质形态构成、元素成分分析,确认其材质为象牙。在此基础上,制定了保护修复方法和流程,包括清洗、加固和粘接技术的应用。修复后的手镯基本恢复了外观,最大限度地保留了蕴含其中的历史、科学和艺术价值,为研究和展示宋代临海历史文化及宋代象牙手镯工艺提供了重要实物资料。

摘要:墓葬壁画是重要的文化遗产,在墓葬现场干预之前,通过数字化方式第一时间将壁画颜色信息准确而有效地记录下来是十分迫切和必要的,然而图像颜色的高保真再现问题一直是制约墓葬壁画精确数字档案建立的关键问题。本研究以西安交通大学西汉壁画墓为例,对全封闭墓葬壁画在单一光源下所采集的壁画图像在颜色校正过程中的难点和关键技术进行了分析,针对墓葬壁画采集条件限制,采集图像质量不高等导致的壁画图像颜色校正精度低的问题,提出了基于三维查找表算法的完整颜色校正解决方案,试验证明本研究提出的方法提升了颜色校正的精度,有效地避免主观及环境因素对于墓葬壁画颜色数据的干扰,对墓葬壁画等文化遗产的保存、保护、研究、利用都具有重要的理论意义和实际应用价值,并对文物数字化普遍存在的颜色问题具有一定的借鉴意义。