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三星堆现有364件玉石器的成分信息全部公开


时间:2021-09-27  来源:  作者:  点击次数:


追溯中华玉文化的时空脉络

三星堆现有364件玉石器的成分信息全部公开

自1929年三星堆月亮湾出土第一批玉器以来,三星堆玉器终于迎来了一个真正独特的“高光时刻”。

2021年4月,北京大学考古与文化研究所与四川广汉三星堆博物馆对三星堆遗址出土的玉器工具进行了联合研究,这是对四川广汉三星堆博物馆收藏的所有玉器工具进行的第一次系统、全面的科技考察,也是北京大学考古与文化研究所与地球与空间科学学院(以下简称“地空研究所”)的首次跨学科合作。

“到目前为止,我们团队第一个对三星堆玉器做了系统、科学、全面的研究,包括发掘的1号坑和2号坑、三星堆镇遗址和古墓遗址。现在,我们对文保中心博物馆、仓库保存的所有出土玉器进行了科学的检测分析,共计364件,重点是‘料’和‘形’。”来自北京大学考古与文化学院的这一科研项目的负责人鲁浩说出了这项研究的特殊性。

三星堆博物馆实地数据采集完成后,研究团队迅速对数据成果进行梳理和总结,最新研究成果发表在国内权威学术期刊《故宫博物院院刊》9月刊上。可以说,这个以仪器测量和数据分析为研究方法的项目,填补了三星堆玉器工具研究领域的空白。同时,本次研究获得的三星堆玉器工具的原料和形制资料,可为今后三星堆玉器工具与其他地区、时代玉器工具的对比研究提供基础依据,有助于解读中国早期玉文化的时空发展。

在集中报道三星堆发掘过程中,北京青年报记者在北京大学考古与文化学院会议室见到了研究团队的三位主要成员:鲁浩、傅万禄、柴军。北京大学的三位医生看起来都很年轻。鲁浩和傅万禄都是“80后”,分别在北京大学考古文化学院和地空学院从事博士后研究工作。最年轻的柴军还是北京大学地空学院的博士生。三人在谈及各自的“成团原因”时,不约而同地回答:“我们有共同的理想和统一的目标。”

为什么人们在三星堆研究中更重视青铜器和金器,而忽略了玉器?

“大家对三星堆遗址的关注度越来越高,迫切需要了解它的文化渊源,以及它是如何与其他文化交流互动的。所以其实每一种材质的文物研究都需要补充,玉器也不例外。我们只想克服困难,做好这项工作。”鲁浩说,这也是他们三人做好这项研究的主要动力。

事实上,玉器最早是在三星堆文物中发现的。1929年,农民阎道成在广汉三星堆月亮湾平台挖沟时,在坑里发现了400多件精美的玉器工具。一时间,“广汉玉器”名声大噪,由此拉开了历时90年的三星堆考古序幕。

然而,在过去的一个世纪里,青铜器和金器在三星堆遗址出土的文物中变得更加流行。至于为什么对玉器工具的研究相对较少,柴军解释说:“三星堆的玉器工具大多是素色的,上面的纹饰很少。长江中下游的良渚遗址比它早,金沙遗址比它晚,纹饰和工艺更丰富。”

缺乏文字证据和明显的图腾纹饰,这些似乎是劣等的特征,却是地质学上的优势。“数据法正好适合研究看不见的东西、光学仪器和几何形态来补充玉器。”年纪最小的柴军主动承担起了“科普”的任务,他接着说:“古玉的研究主要分为四个方面:‘材料、工程、形制、图案’。与三星堆博物馆的联合,就是利用现代科技手段,对三星堆古玉的‘料’和‘形’进行系统的检测、鉴定和量化。”

由于早期研究缺乏无损检测条件,对古玉“材质、工艺、形制、质地”中的材料缺乏研究,三星堆遗址出土的玉石材料一直缺乏全面的检测和研究。因此,对三星堆出土的玉器工具进行科学系统的科技检测是非常必要的。这样的检测可以为三星堆玉器工具的成分、年代等重要信息提供数据,为三星堆玉器工具的溯源提供依据。

三星堆的玉料,是本地的还是外地的?

三个人组成一支军队,各有分工。有考古和文化背景的鲁浩,负责掌控项目的整体方向,确定技术路线,将联系博物馆和当地村民的工作掌握在自己手中。傅万禄擅长研究地球化学和珠宝玉石,负责设计实验方法。柴军擅长地质学和几何形态学,负责精密仪器的操作和执行以及玉石测量后的数字化分析。

今年3月,团队成立,鲁浩立即带领团队成员开始下一步的实地调研计划。

三星堆遗址出土了这么多精美的玉器。这些玉石原料是从哪里来的?三星堆附近有重要的玉石产地吗?这对未来三星堆玉器工具的溯源至关重要,也成为鲁浩团队面临的重要问题之一。

“我们首先要搞清楚三星堆附近有没有类似的材料,文献上有记载,但我们没有亲眼看到,所以一切都要现场勘查。”鲁浩说,他们必须找到附近的矿井,并系统地收集样本。用这些玉器标本进行对比研究,可以为三星堆遗址的玉器溯源提供更真实、更有用的资料。

2021年4月,项目正式启动,三人踏上了四川之旅。考察队到达四川后的第一站不是三星堆遗址,而是1967年被遗弃在隔壁汶川市马登乡山上的一个玉石矿港。据文献记载,龙溪玉(角闪石玉)是一种适合制作玉器的软玉,曾在那里生产。

p>  据鲁昊描述,这个点位过去有研究人员来过,但是受到当时条件的局限性,没有准确的GPS定位。这里的山高而陡峭、人迹罕至、地形结构复杂,而且受到2008年汶川大地震的影响,余震和山体滑坡非常常见,仅靠团队在不熟悉山路的情况下莽撞上山绝不可行。他们意识到,找一个当地人做向导十分必要。而说起找向导的经历,付宛璐用了8个字来形容:“天作之合、机缘巧合。”

  汶川是一个羌族聚集比较多的地区,他们要去的采矿点所在的山,就在阿尔羌寨。由于龙溪玉的相关资料相对比较少,临行前,付宛璐在查阅文献时看到一个县级博物馆里收藏有龙溪玉的标本,便托一位刚好在汶川工作的同事去博物馆打听情况。

  “那个博物馆规模非常小,平时也不开放,所以像标本从哪来、产出的矿点是什么规模这些问题,问到博物馆的管理人员时,他们也都说不清楚。”付宛璐说。

  团队负责人鲁昊曾在雄安做过基层干部,有丰富的基层工作经验,他随即联系到了那座小博物馆所在地的村支部书记。书记听到是来做科学研究的,非常配合,向鲁昊推荐了村里一个有着几十年跑山采玉历史的羌族老乡。

  正是这个人,成为后来他们上山采集样品的得力向导。鲁昊、付宛璐和柴珺都称他为“民间奇人”。付宛璐说:“他虽然是当地的普通村民,但因为自己爱好玉石,在附近到处跑了30多年,自学知识能力很强,对周围地形也非常了解,真的算是一个奇人。”

  鲁昊回忆,去寻找这位“奇人”的过程并不算特别顺利,第一天去拜访他时差点扑了个空。在大山里,手机也时常没有信号,山路陡峭也没有路标,只能靠之前沟通的一些路边典型标识来判断是否走到了指定见面地点。到了指定地点后,电话一直联系不上人,三人一直等到夜幕降临才等来了本人,而且因为方言口音问题,第一次互相之间沟通也不是特别顺畅。

  鲁昊说,“他就说第二天带我们去,也没说山路的具体情况,只是说有点难走。”根据多年田野调查工作的经验,三人带上了地质锤、罗盘和放大镜等野外必备的实用工具,最大限度减少了配重,在第二天跟随向导出发了。

  结果,这位向导的表现出乎了他们的意料——他不仅对整个区域玉石的产出概况非常了解,还对这次需要去实地踏勘的点位情况做了大致介绍,因为考虑到汶川大地震后原有道路的崩塌,还重新设计了一个相对合理的上山路线。他还考虑到上山采集标本的问题,提前叫回了在县城工作的军队转业的儿子来帮忙,那次去山上踏勘,沿路采集了几十公斤的岩石和玉石样品,下山时也多亏了父子二人的帮忙,才能把这些“宝贵”的材料带下山来,送到实验室去。

  上山的路不轻松,山体角度非常陡峭,几乎有60度角。回想起来,付宛璐有些后怕:“我们真的是走山羊上山的路上去的,踩着羊的脚步,我们也得跟羊一样‘手脚并用’。”由于不是主路,这条路基本就只有人的两脚宽。路窄也就罢了,周围还都是荆棘,一路上山又下山,一行人的衣服和鞋子上都扎了很多刺。

  当天是上午8点出发,单程走上去就花了4个小时,一直到下午5点多才下山。整个过程团队的每个人都没有休息,除了临停取样之外,一直在行进。作为团队里唯一的女性,即使是有多年野外工作经验的付宛璐也觉得这次经历“终身难忘”。

  同时,为了让以后的研究人员更方便找到路,他们在艰难上山时沿着整条小道全部做了定点。“如果其他人再去找这个地方的话,我们提供的资料就是一个最好的参照和向导。”鲁昊说。

  通过这次在四川汶川实地地质考察发现,龙溪玉矿口及河流上下游可采集到闪石玉、蛇纹石玉、大理岩、石英岩和少量绿松石。比对三星堆出土玉石器的材质组合和比例,基本支持了“就地取材”“就地生产”的假设,也符合《续汉书·郡国志》上“有玉垒山,出璧玉,湔水所出”的记载。

  用上了便携、无损的先进仪器后,他们又遇到了哪些困难?

  完成了前期的野外采样工作,2021年4月,团队的下一步工作重点转移到了博物馆现有的馆藏玉石器。

  检测工作不管从难度还是从工程量来说都很大。难点之一,在于现在的三星堆博物馆没有相应的检测技术和先进的检测仪器,古玉器经过刚玉、燎玉等破坏性的使用和长期埋藏的自然侵蚀,会发生透明度、颜色、结构甚至物相上的次生变化,其材质需要通过地球化学的科技检测技术进行无损分析;工程量之大,在于玉器的器形和大小各不相同,不同的器物在检测时如何摆放都要做出相应的差别化调整。

  研究障碍要一一攻破才行。

  鲁昊带来了4台目前最先进的玉石器无损便携检测仪器,包括手持XRF分析仪Tracer5i和拉曼光谱仪BRAVO。前者可以快速、无损地测定玉石的化学成分;后者则可以消除或降低出土文物因受到表面土壤腐殖质而产生的荧光干扰,做到无损、非破坏性的物相分析,作为综合判定玉石器原料的辅助手段。除此之外,鲁昊还邀请了进口检测仪器公司的5名高级工程师随团队一起来到三星堆,只为配合团队更为精准的科研工作。

  之所以选择兼具“便携”和“无损”两大特点的最先进检测仪器,也是出于“文物保护是第一位”的最高原则。柴郡补充解释:“因为我们做地质学上的玉石成分测试的话,一般是需要采完样品,拿回来磨成粉末的,而鲁老师的先进仪器则可以做到不破坏玉石器本身。文物很珍贵,在做研究的同时,一定要尽可能地不给文物带来任何有损的破坏。”

  虽然检测仪器可以做到便携和无损,但想要把这些器形五花八门的玉石都妥帖地检测也不是一件容易事。有的因为展出需要被绑在铁架上,有的罩在玻璃展柜里,有的本身重量非常重,有的长度又很大,即使使用再便携的仪器,也需要把情况各异的玉石采用不同的方式摆好,在保持稳定的状态下一一检测。“仪器刚刚挨上为准,不能‘贴’上去,也不能离太远。”鲁昊说。

  三星堆博物馆特意把馆内做文保修复的专业工作人员派给了他们,这给了鲁昊团队很大的帮助。“他们专门做修复,最了解每件文物的特点,所以很熟悉这些文物哪里有裂痕、哪里是修复过的地方、哪里是原始的材料,都能给我们做测试的时候一个比较好的参考。”付宛璐说。这一次发表论文的联合作者中,就有来自四川广汉三星堆博物馆的朱亚蓉、余健、张跃芬三位专家。

  使用拉曼光谱仪,打一个点做测试需要持续60秒,每个点的移动间隔两毫米,每个样品都要测试2-5次,最后取平均值。柴珺说:“要保持稳定的状态,一晚上下来,其实手也比较累,多亏了博物馆工作人员的帮助才得以实现。”工作人员每晚都会在现场协助三个人进行检测工作,并且还跟他们共同探讨出了玉石文物“一件一议”的检测方案。这个方案虽然折腾了点,但鲁昊觉得是值得的,“取一件、测一件、换一件,虽然会很麻烦,但最大可能地保护文物安全,时间再长都不为过。”

  工具和方法的问题解决了,还有一个团队事先没有预料到的情况摆在了面前。

  今年3月底,三星堆遗址再次启动器物坑发掘后,考古工作团队首次向公众公开重大项目进展情况,3月20日“考古中国”重大项目工作进展会在成都举办后,神秘的“黄金面具”、 鸟形金饰片等文物的出土迅速成为网络热门话题,吸引了全国人民的视线,三星堆博物馆也就顺理成章成为热门参观地,每天的游客数量多达上万人。

  如果还按照常规的工作时间进行馆内测量,游客太多,这几乎是不可能完成的任务。“我们想给展厅里的文物做测试的话,就只能等到下班全部清场之后才能去做,虽然要通宵,但确实是一个很奇妙的过程,晚上这里颇有几分‘博物馆奇妙夜’的味道!”付宛璐打趣道。

  于是,每天晚上6点到凌晨1点,成为团队的规律工作时间。

  其实说是昼夜颠倒也不完全准确,没有在展厅存放、保存在博物馆的文保中心里的玉石器,还需要团队在白天来进行检测。白天在文保中心,晚上再进到博物馆检测馆内玉石文物,团队不知不觉形成了“白+黑”的工作模式。一是为了缩短检测获取数据的时间、节约研究经费,二也是尽量减少博物馆工作人员较长时间额外的工作负担。

  这样的工作节奏,他们持续了将近一个月,这短短的时间里,他们将三星堆博物馆和文保中心库房现有的出土玉石器,全部进行了科学检测和分析,总共364件。平均每天晚上都要测量20件玉器,测量效率的高低取决于玉器的大小和形状。不过对于团队来说,熬夜带来的疲惫远比不上科研工作带来的兴奋感和成就感,每个人都乐在其中。

  364件玉石器的成分信息全部公开,有何实质意义?

  检测工作结束,鲁昊团队获得了珍贵的三星堆玉石器检测的科学数据材料。根据XRF和拉曼光谱仪测试结果显示,三星堆遗址出土玉石器的材质主要为闪石玉,总占比为72.25%, 其次为砂岩、蛇纹石玉,其他材质有板岩、大理岩、白云岩、玛瑙、绿松石等,材质种类丰富。这说明,在三星堆地区生活过的古蜀先民已经具有了一定的审美情趣、精神信仰、礼仪传统和对玉石器的加工水平。另外,论文还提到,三星堆出土的玉石器中,同一种器形几乎没有玉料和石料混用的情况,这表明商代的古蜀先民对玉料和器形的认知、筛选已经体系化,“玉”与“石”的概念分离,形成了对闪石玉的专门化采集和加工。

  三星堆遗址中的玉琮、玉璧数量较少,玉璋、玉凿较多,动物和人物圆雕材质为砂岩等结构较粗的“石质”,璜、玦等商代多见的配饰未出现,这反映了古蜀文明与中原文明的不同;玉璋、玉戈、玉璧、玉琮、镶玉铜牌饰、铜虎等外来文化因素,揭示了三星堆文化与中原文化、长江中下游文化的渗透融合。

  他们团队下一个阶段将会通过对玉石器中锆石、磷灰石、榍石的系统检测,得出三星堆玉料的氢氧同位素、稀土元素和年龄特征,并与已报道的新疆和田玉相关数据进行对比,从而确定三星堆玉器中占比达90%的和田玉的产区来源。这个方法也为完善国内和田玉产区溯源体系提供新的技术路线,可以在其他文化遗址的古玉溯源中进行应用,对解决古玉溯源和玉文化演进问题意义重大。

  鲁昊和团队成员们知道,他们的研究还有很长的路要走,许多结论还尚未达到定论的阶段,但至少他们已经形成了独家且成熟的研究方法,用鲁昊的话说就是“努力向前走出第一步很重要”。以往的器形和纹饰研究领域,都主要还是通过定性描述和图片对比来进行,而他们在研究中,确定了定量研究的大原则,通过几何形态学的主成分分析和聚类分析,来直观反映器形的形态相似度;他们确定了通过三维尺寸数据的统计学分析,定量地反映形制变化。

  “第一步我们做到了,我们把这364件玉石器所有的成分信息全部都公布了,同期其他地方有相同器物、想做研究的,就可以用我们的数据去做比对。”鲁昊接着说,“未来我们会把三星堆和其他不同时代、不同地区出土的玉石器也用这种方法进行数据对比。也就是说,我们的这种检测方法建立了一个统一的标尺,只有统一的标准才能更好地去做对比。”

  做完了三星堆,他们也打算未来把这套数据库的建立方法用在其他的文化遗址中,给那些地方出土的玉石做类似的全面检测,结合不同的时代、区域,结合不同的地形地貌图,或许就可以尝试还原出一个属于古老中国的“玉石之路”。

  玉石文化的传播路径究竟是怎样的?对于考古人来说,追根溯源一直是最迷人也是最难的部分之一。鲁昊有着自己的雄心壮志和考古蓝图,“我想在未来10-20年中,建立一个中国玉石器的大数据库,国内还没有人做,现在我们已经迈出第一步了,我相信成功只是时间问题。”鲁昊说,这是他作为一个科技考古工作者的愿望,也是作为一个北大研究团队的专业态度和责任抱负。 文/本报记者 雷若彤

  供图/鲁昊付宛璐科研团队

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