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鑒古知今丨現(xiàn)代質(zhì)譜解密古絲綢之路紡織品染料來源
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導(dǎo)語
絲綢之路是古代中外經(jīng)濟(jì)、文化交流的橋梁，在絲綢之路上出土了大量文物，這些珍貴文物的出土對于探索古代絲綢之路有重要的意義。新疆作為古絲綢之路上重要的一個(gè)板塊，因其獨(dú)特的地理位置和氣候，展示了保存完好、極具學(xué)術(shù)價(jià)值的文物。1981年，新疆地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)開展重金屬找礦工作時(shí)，首次在哈密戈壁灘黑山嶺發(fā)現(xiàn)了綠松石古礦，自此黑山嶺古代綠松石礦業(yè)遺址開始進(jìn)入考古學(xué)者們的視野，在礦坑遺址中發(fā)掘出土了大量的陶器、銅器、骨器以及紡織品和皮毛制品等。近期，島津西安分析中心參與了該礦區(qū)出土紡織品染料的分析鑒定，通過液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）技術(shù)分析了這些紡織品所使用的染料種類，并推測了染料來源，為西部地區(qū)與中原地區(qū)的文化交流和絲綢之路沿線的融合提供了科學(xué)依據(jù)。該研究成果發(fā)表于一區(qū)SCI期刊《SCIENCE CHINA Technological Sciences》。
研究成果快覽
新疆哈密戈壁灘上的黑山嶺地區(qū)有一處古綠松石礦場，該礦場是中國西北地區(qū)最早的寶玉石礦業(yè)遺址，也是中國乃至世界上目前發(fā)現(xiàn)的規(guī)模較大的古代綠松石釆礦遺址。在后續(xù)的調(diào)查和發(fā)掘中出土了很多文物，除了陶器、銅器以及綠松石料外，還有大量紡織品。
圖1 新疆黑山嶺地區(qū)古綠松石礦場采集的部分紡織品顯微鏡圖片
為了更好的了解這些紡織品的成分和使用的染料，西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院的專家們使用了各種現(xiàn)代分析技術(shù)，包括光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、衰減全反射傅里葉變換紅外光譜法和液相色譜-質(zhì)譜法對這些紡織品進(jìn)行了相關(guān)研究。
LC-MS/MS分析紡織品文物的染料
該礦區(qū)出土的紡織品文物中主要為紅色、藍(lán)色、綠色和深棕色，采用一定的提取方式對少量紡織品絲線進(jìn)行處理后即得到提取液?？蒲腥藛T使用島津三重四極桿液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀LC-MS/MS以及島津古代常用植物染料數(shù)據(jù)庫中的方法，測定了這些紡織品提取液中染料的成分。研究結(jié)果表明，在這些紡織品提取液中檢測到靛藍(lán)、靛玉紅、茜素、羥基茜草素、甲基異茜草素5種成分，因此推測這些紡織品主要使用靛藍(lán)和茜草進(jìn)行染色，同時(shí)可能還使用了媒介染色工藝的方式，創(chuàng)造出不同的色彩和圖案。
圖 2 島津超高效液相-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀及方案特點(diǎn)
圖3. 紡織品文物檢測的色譜圖（部分展示）
表1 LCMSMS檢測四份紡織品樣品中染料成分檢測結(jié)果圖片
專家心聲
西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院文物保護(hù)科學(xué)系先怡衡主任
西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院文物保護(hù)科學(xué)系先怡衡主任表示：絲綢之路上有眾多寶貴的文化遺產(chǎn)，這些遺產(chǎn)反映了不同文明的融合，傳遞了不同的文化價(jià)值，深入研究這些文化遺產(chǎn)對我們了解古代文化有重大的意義。紡織品文物檢測時(shí)因?yàn)槠錁颖玖可?，所以檢測時(shí)需要借助現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，島津超高靈敏度LCMS-8045系統(tǒng)和專屬古代常用染料數(shù)據(jù)庫解決了這些問題，希望未來可以和島津在科技考古方向開展更多合作。
參考文獻(xiàn)
Xiao W, Xian Y H, Yu C, et al. Microinvasive analysis of textile relics from an ancient Silk Road turquoise mining site. Sci China Tech Sci, 2023, 66:2286–2296
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