2017年11月27日

穿越時空的科學檢閱 ── 考古學與化學分析

王冠文 / 中央研究院歷史語言研究所博士後研究學者,由材料科學轉攻考古學,專長為玻璃質文物的科學分析。


考古文物的生命歷程
考古學是透過出土文物或生態遺留了解過去人類社會與生活環境的一門學科,近幾十年來,越來越多考古學研究開始使用科學分析技術,嘗試取得更多資訊,而化學分析便是其中之一;若要了解化學分析在考古學中的應用,必須先從考古文物的生命歷程談起。

一件物品的生命歷程包含製造、交易、使用、丟棄、沉積掩埋以及發掘出土等過程(圖一)。在這些過程中,不論是人類的行為或周遭環境,都可能影響我們最終所觀察到的文物化學成份。





不同地區或年代的製作傳統對於器物原料的採集來源、搭配以及淘洗、篩選等製作過程可能有不同的偏好,所以器物化學組成的差異,可以讓我們判斷他們的製作地區或原料配方是否不同。若是器物的製作需要經過燒製,燒製的環境中,燃料灰與器物的接觸等因素,也可能使得器物表面的化學成份產生變化。

器物製作完成後,使用過程也會影響化學成份,例如做為烹煮或儲存食物的陶器,可能有遺留在陶器內部的食物殘渣;不同食物的有機化學組成不同,考古學家藉由分析這些殘渣,可以推測當時人們的生計與飲食習慣。

有些器物製作完成後,可能會透過交易行為,輾轉進入不同地區,這時候器物的化學成份便可能提供考古學家線索,以判斷這些物品是否為當地製作,或是由外地引入的舶來品。

一件器物在歷經使用、丟棄、再使用的過程後,最終被完全遺棄,隨著歲月的痕跡逐漸沉積掩埋在地層之中,而部分的器物可能在千百年後被考古學家發掘出土,再度出現在我們面前。在掩埋過程,埋藏環境使得器物產生風化或腐蝕,往往也會造成化學成份的轉變,例如考古出土的青銅器表面,因為在埋藏環境中長期與周圍環境的物質產生作用,生成不同結構與成份組成的鏽蝕物,透過分析這些鏽蝕物的生成機制,可以幫助我們了解青銅文物的保存與修復。

圖一: 古文物的生命歷程包含製造、交易、使用、丟棄、沉積掩埋、發掘出土等過程,
這些過程中,人類的行為以及環境因素,都可能對器物的化學成份造成影響。

......【更多內容請閱讀科學月刊第576期】


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