文档介绍：第 3 5 卷,第 3 期光谱学与光谱分析 , ,pp6 1 3-6 1 6
2 0 1 5 年 3 月 Spectroscopy and Spectral Analysis March,2015
陶寺、殷墟白灰面的红外光谱研究
魏国锋1 ,张晨2 ,陈国梁3 ,何毓灵3 ,高江涛3 ,张秉坚4*
1. 安徽大学历史系,安徽合肥 230039
2. 中国科学院大学科技史与科技考古系,北京 100049
3. 中国社会科学院考古研究所,北京 100710
4. 浙江大学化学系,浙江杭州 310027
摘要采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对天然石灰石、模拟白灰面以及采自陶寺遗址和殷墟遗址的白灰
面进行了分析检测,以探明陶寺和殷墟遗址白灰面所用原料。结果显示,人工烧制石灰碳化后所形成的方解
石,其ν2/ν4 比值高达 ,明显高于天然石灰石中的方解石,从而表明人工烧制石灰碳化所形成的方解石
较之天然石灰石中的方解石具有较高的晶体无序度;随着研磨程度的增加,天然石灰石中的方解石和人工
烧制石灰碳化形成的方解石,其ν2 和ν4 值逐渐减小,人工烧制石灰碳化形成方解石的ν2-ν4 特征趋势线斜
率较高,从而为考古出土人工烧制石灰的判定提供了一种简便、有效的方法。根据此判别方法,陶寺和殷墟
遗址的白灰面很可能是采用人工烧制石灰所制备的,表明中国古代先民在距今 4300 多年的新石器时代晚期
已掌握了石灰烧制技术。
关键词白灰面;人工烧制石灰;天然石灰石;红外光谱
中图分类号: 文献标识码:A DOI:.1000-0593(2015)03-0613-04
为考古出土人工烧制石灰的判定带了极大的困难。
引言采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR),对天然石灰石、人
工烧制石灰的碳化产物以及采自陶寺遗址(2300 BC-2150
考古发掘资料表明,早在新石器时代晚期,中国已经开 BC[7])和殷墟遗址(1370 BC-1046 BC[8])的白灰面进行分析
始大量使用“白灰面”建筑涂料。自 1931 年梁思永先生在河检测,了解其在晶体无序度方面的差异,为人工烧制石灰的
南安阳史前遗址中首次发现在地坪和墙面涂抹有“白灰面”的判定提供一种简便、有效的新方法。
建筑遗迹后,陆续在陕西、河南、山西、安徽、甘肃等地发现
了许多仰韶时期至商代的“白灰面”建筑遗迹[1 -5 ]。 1 实验部分
中国新石器时代至商周时期白灰面的制作技术涉及到人
工烧制石灰的起源、中国早期建筑灰浆技术的产生和发展脉 1·1 材料
络等重大问题,一直是学术界关注的热点。已有研究表明, 天然石灰石,采自陕西某石灰窑;古代白灰面样品由中
中国新石器时代至商周时期白灰面的主要成分是碳酸钙。然国社会科学院考古研究所提供,分别采自山西襄汾县陶寺遗
而,制作这种白灰面所用原料是天然石灰石还是人工烧制石址Ⅲ区和河南安阳殷墟同乐北区。样品具体情况如表 1 所
灰,至今众说不一。人工烧制石灰的主要成分为氧化钙,是示。
采用天然石灰石、牡蛎壳等天然碳酸钙矿物在高温下人工烧 1·2 模拟白灰面制备
制而成[6 ]。考古出土的人工石灰材料,经过长期的碳化