文物鉴别中的“一锤定音”--释光定年

大爷们手中“微波炉专用”“两个亿同款”等令人大跌眼镜的赝品屡次登上热搜,那么除了这些看似离谱的鉴宝标志外,如何精确地鉴定古董的年代呢?那就不得不提到鉴宝“黑科技”--释光测年。

 

1.鉴宝中的“黑科技”

      

         最近兴起的“鉴宝热”让我们置身文物的历史长河,对古文物的收藏追求也是我们对古人的缅怀与追慕。而释光与文物历史的渊源也早已在定年中给出了答案。

       古陶瓷中含有的天然矿物石英和长石具有释光特性,可以用加热激发晶体中贮存的能量,以此来确定陶瓷样品最后一次受热以来到测定时所经过的时间。早在1953年,Daniels就提出矿物对电离辐射的自然释光反应可以被用作估算古陶器最后一次被烧制的时间,这是物理学与考古学的初次碰撞。慢慢地,测试也被运用到考古制陶业(Grogler et al.1960),无论是来自考古遗迹和博物馆收藏品的被加热烧制过的陶器和陶瓷看,还是燧石石器,释光测年都可以作为一种可靠的测试手段(Aitken,1985;Wintle,2008)。

       热释光检测是可以准确确定陶瓷和砖瓦等物品的烧制年代,年代误差约为10%左右。从民国到西晋的瓷器都可以通过热释光检测进行年代分析,而陶器和古代砖瓦等物品的烧制年代则没有上限。热释光和光释光检测需要从待检测样品上进行取样,对陶瓷器物可能会造成轻微损伤,但不会破坏其整体完整性。

  相比之下,一些无损检测方法如碳十四和量子检测目前仍无法替代热释光检测的作用。碳14主要用于检测木材、纸张、骨头和木炭等有机材料的年代,而量子方法则主要用于分析古陶瓷的真伪和年代信息。

 

2.实际应用

 

       国家文物局相关部门负责人在2017年全国主动性考古项目实施情况答记者问中提到:“采用光释光、碳十四、热释光等方法测定年代,通过拉曼光谱仪分析玉石质地,开展人骨同位素检测、DNA分析、植硅石和孢粉研究等,已经成为主动性考古项目的常规内容”。在最能体现中国考古学科研水平和技术实力的主动性考古项目中,已经开始使用释光方法对文物进行测年已经成为考古常规手段。

 

良渚文化位于中国东部的长江下游地带。以往的研究表明良渚文化是中国文明的重要起源之一,跨越5.3-4.3 ka, 被认为是新石器时代晚期的。它是在马家邦文化(7-6 ka)和宋泽文化(6-5.3 ka)之后形成的。该文化遗址最大特色是所出土的玉器。挖掘自墓葬中的玉器包含有璧、琮、冠形器、玉镯、柱形玉器和玉钺等诸多器型。此外,良渚陶器也相当细致

 

 中国科学技术大学科技考古实验室与浙江省文物考古研究所合作,对在2020年-2021年发掘的一处良渚文化早期聚落遗址北村遗址中的陶器进行了系统的测年分析,研究结果表明,采用最新的高精度释光测年技术能够有效测定陶器和红烧土等受热考古材料最后一次受热年代,所研究的北村遗址的最终年龄在5000~5300左右(2020年测得),属于早期良渚文化。

 

瓷器测年

 

图3 青龙镇遗址出土部分景德镇窑和汀溪窑瓷片

       

        2018年,上海博物馆对青龙镇遗址出土的瓷片进行热释光测年,以求帮助了解不同历史时期青龙镇瓷器贸易的发展状况。位于上海市青浦区白鹤镇,根据文献记载,始建于唐天宝五年(公元746年),为上海地区最早的对外贸易重镇。用热释光前剂量饱和指数法测定瓷片样品古剂量;用热释光高温细颗粒技术测定砖瓦样品古剂量。

 

图4 青龙镇遗址出土瓷片、砖瓦样品热释光年代数据(部分)

 

        结果表明,青龙镇遗址出土瓷片和砖瓦样品具有良好的热释光特性,其热释光年代与文献记载相印证,为青龙镇考古出土文物样品提供了有力的科学数据的支撑,从考古实证上确认了青龙镇是唐宋时期海上丝绸之路重要的贸易港口。青龙镇出土的瓷器基本都是南方瓷器,唐代以浙江、湖南产品为主,如德清窑、越窑、长沙窑瓷器。宋代以福建、浙江、江西产品为主,如东张窑、义窑、越窑、龙泉窑、宜兴窑、景德镇窑瓷器。反映了唐宋时期青龙镇瓷器贸易的盛况和当时文化交流的深度与广度。

 

参考文献

[1] Aitken M.J., 1985. Thermoluminescence Dating[M]. London: Academic Press INC.

[2] Farrington D., et al., Thermoluminescence as a Research Tool. Science, 1953, 117:343-349.

[3] Grogler N., Houtermans F. G., Stauffer H. Ueber die datierung von Keramik und Ziegel durch Thermolumineszenz. Helvetica Physica Acta, 1960, 33:595-596.

[4] Wintle A.G., 2008. Luminescence dating: where it has been and where it is going[J]. In Boreas, 2008, 37:471-482.

[5] Wang C.X., Ji X., Wu Y., et al. Quartz OSL and TL dating of pottery, burnt clay, and sediment from Beicun archaeological site, China[J]. Quaternary geochronology, 2022, 70. 

[6] 吴婧玮, 熊樱菲, 龚玉武, 等. 上海青龙镇遗址出土瓷器和砖瓦样品热释光特性研究[J]. 文物保护与考古科学, 2018, 30(5):36-49. 

 

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