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便携式仪器设备在考古发掘现场的应用需求分析及前景展望

http://www.newdu.com 2017-11-04 中国文物信息网 袁 鸿 赵西晨 参加讨论

    便携式分析测试仪器因其方便在野外布设,环境适应性强,不需要太多的设置和校准,原位无(微)损检测,可以快速得到分析结果等特点,在考古发掘现场的应用越来越普遍。埋藏环境的复杂多样,出土器物、遗迹和遗痕等多变的材质,以及脆弱质文物对发掘现场环境变化的高度敏感,使得面向发掘现场的便携式分析测试设备及时介入的重要性日益凸显。
    结合考古行业的特点,便携式分析测试仪器在发掘现场的应用需求可以归纳为以下四个方面:
    预探测、感知技术。对于考古调查和勘探已经明确、即将发掘暴露的密封埋藏空间(沙土掩埋的洞窟、未开启墓室、水下古代建筑、古代沉船等),应用便携式探测设备(内窥镜、脉冲电磁波扫描探测设备、气体检测设备等)对其内部环境和文物分布状况进行预先侦测,能够让考古发掘工作者对即将面世的文物的规模、数量、种类有初步粗略地了解和掌握,从而保证发掘预案的适时修正和完善,现场应急保护预案的及时制定。
    新颖信息记录技术的及时介入。发掘过程中,原始埋藏状态下的平衡环境条件被人为打破,会造成文物的迅速氧化、失色、塌陷、损毁。将文物在发掘暴露后的原初空间位置关系,色彩、图案、印痕、显微形貌等信息,在第一时间内通过现代仪器设备(数码立体显微镜、色度仪、3D扫描仪等)留存记录下来,既可以作为对传统手工绘图、照相和摄像等记录手段的有效补充,而且数字化的参数表达信息,又是留给后续研究或未来后人研究的最便捷有效的方式载体。这也是目前的保护修复手段和技术水平暂时不能达到器物或者遗迹长久保存要求下的一个有力的补救措施。有助于现场考古发掘工作者,借助仪器和科技手段,弥补人本身认知能力上的局限。
    
    
    文物材质成分的现场快速定性或半定量化鉴别分析。此类技术手段不仅可以在第一时间内为考古工作者以及现场保护工作者提供决策支持,而且对于认识文物所蕴载的深层文化信息有很大的帮助。如考古发掘现场出土的大量金属器物的合金元素及配比的初步确定,矿物颜料的岩相、显色成份的确认,以及有机质文物如植物纤维和漆膜等的官能团的鉴别。
    现场快速断代测年。目前的测年样品在取样、运输、保存过程中,环境污染和人为污染问题不容忽视,这往往对测年断代结果的精确性造成直接影响。目前使用的测年方法,传统放射性14C,加速器质谱14C,热释光,古地磁等,均只有在实验室条件下才可以应用。因此,探寻在考古发掘现场条件下新的断代测年方法和技术手段,可以避免上述缺陷和不足。瑞典乌普萨拉大学的研究人员设计了一种微型等离子源,其潜在应用之一就是可以帮助考古学家在考古现场断定文物的年代。如果现场快速测年技术能够成熟,并及时可靠地应用于考古发掘现场,意义将十分重大。因为测年结果将直接应用于对发掘地历史文化意义的正确认识,避免对考古材料解读的重大方向性偏差。对于发掘现场出土的器物和遗存,有了及时可靠的测年结果,就可以与已公布的相关材料在时空上进行关联和对照,开展比较研究,及时得出最接近事实真相的推测和考古学论断,最大限度地发挥出考古材料的历史文化阐释作用。
    便携式分析测试仪器要真正让考古工作者心悦诚服地接纳,将其自觉地融入其日常工作中,并在考古发掘现场发挥更大的作用,则应当考虑以下三个方面的问题:首先,通用普适性设备针对考古学领域的专业化二次开发或者用户化定制。比如对于古代金属器物或者颜料的鉴别,需要大量基础数据的积累,建立起考古行业专门的用户数据库。探头、载物台等外设,需要针对考古发掘现场进行专门化设计开发,这也是提高用户体验的一个非常有效的手段。其次,高纯度分析技术在考古发掘现场的容错能力,是影响此类仪器应用推广的关键因素。文化层土壤的复杂状态,比如金属文物生锈、腐蚀以及矿化造成的扩散晕,人体遗骸、殉牲、祭品的接触浸染,文物与周围埋藏环境间(地下水、微生物、霉菌等)长时间的相互作用,会造成发掘暴露物在材质上你中有我,我中有你。这就要求测试分析仪器能够从复杂背景噪声中分离并辨识出有意义的信号,做出考古学上有用的推断和结论。最后,应当考虑便携式仪器设备在考古发掘现场的可靠性和环境适应性。包括抗沙尘,防雷电,防潮,密封性,抗震性,对电源波动的耐受度,长途运输搬移反复拆解和安装后的现场自校准问题。(作者单位:陕西省考古研究院)
    (《中国文物报》2014年1月17日7版)
     (责任编辑:admin)
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