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科研动态 | 方寸金箔,万里河山: 科技考古研究首次揭示史前新疆金箔的流通路径与文明互动

  • 文图:陈典 审核:罗武干
  • 创建时间: 2025-12-03
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        在丝绸之路上,黄金制品一直是权力、信仰与跨文明交流的象征。长久以来,我国早期黄金制品的来源与流通路径因缺乏直接证据而笼罩于迷雾之中。近日,一项发表于Archaeological Research in Asia《亚洲考古研究》的重要研究,首次运用前沿科技手段,对新疆出土的公元前6至公元前3世纪的金箔进行了系统性科技分析,揭示了这些珍贵文物背后隐藏的原材料网络、工艺特征与文化交流图景。

        该研究由中国科学院大学、新疆维吾尔自治区文物考古研究所、南京大学及国家地质实验测试中心的科研团队合作完成。研究团队通过对16片出土于新疆不同遗址的金箔碎片进行扫描电子显微镜(SEM)与激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析,不仅在微观层面揭示了精细的加工技艺,更通过铅同位素与微量元素“指纹”,成功将部分金料的来源指向了千里之外的俄罗斯 Rudny Altai 地区,另一部分则与天山-北山区域关联。这项研究不仅是中国考古学界在贵金属溯源领域的突破性进展,也为理解亚欧大陆早期“黄金之路”的脉络提供了关键科学证据。

        金箔虽薄,信息极丰:科技透视下的工艺与成分

        研究聚焦的金箔分别出土自新疆青河县、富蕴县及新源县等地,其所属考古学文化主要为著名的巴泽雷克文化(Pazyryk Culture)。这些金片(厚度仅40-50微米),原本装饰于木质马具、服饰或器物表面,历经两千余年岁月,有机载体多已腐朽,只留下褶皱的金箔本身。

        通过高精度观测,研究人员发现金箔正面留有清晰的抛光痕迹,而背面则无,说明当时已采用抛光技术提升光泽。其微观结构显示晶粒与晶界,表明制作过程经过了热锻或冷锻以及退火处理。这些工艺细节与同时期中原地区的金箔制作技术具有可比性,暗示了可能存在的技术交流。

        然而,元素分析揭示了更为关键的地质背景信息。所有金箔的金含量在40%至70%之间波动,并普遍含有较高比例的银、铜、硫等伴生元素。尤为关键的是,所有样本均含有超过100 ppm的锡和20 ppm以上的铂。研究指出,锡与铂族元素在天然金中如此共生的现象,并非偶然,而是砂金(或称“冲积金”)的典型地球化学标志。这种低纯度且杂质丰富的特征,并非人工配制的合金所致,恰恰是古代直接利用未精炼天然金的明确证据。这意味着古人获取的并非深藏于矿脉中的原生金,而是来自河流冲刷沉积的砂矿,通过淘洗等相对简单的方式收集而得。

        意外的高汞:揭示独一无二的“黄金指纹”

        在所有分析结果中,最引人注目的是来自青河县强坎河墓群的部分金箔含有异常高的汞,其中一件的汞含量竟超过30%。如此高的内源性汞含量在全球已发表的古代金器分析报告中极为罕见。

        “这绝非后期人为添加的结果,”论文第一作者中国科学院大学助理研究员陈典博士解释道,“如果是用汞齐法提纯或鎏金,其他金属杂质如铜、铁应被排除,但样品中这些元素依然存在。高汞是这种黄金与生俱来的‘地质基因’。”

        研究进一步对比了全球已知的高汞金矿床数据,发现这类特征与俄罗斯阿尔泰地区(Rudny Altai)的某些金矿高度吻合。该区域正是巴泽雷克文化的核心分布区之一。这一“化学指纹”为溯源提供了强有力的指向。

        铅同位素指路:绘制跨越千里的原料地图

        元素特征提供了线索,而要精确锁定来源,则需要依赖同位素分析。铅同位素比值如同地质“身份证”,能反映矿石形成的原始环境。尽管高汞对铅同位素分析造成干扰,团队仍成功获取了关键数据。

        分析显示,青河县强坎河墓群的金箔样本,其铅同位素信号与新疆本地的主要成矿带存在差异,反而与俄罗斯 Rudny Altai 地区的信号高度重叠。与此同时,富蕴县以及属于索墩布拉克文化的新源县金箔,则显示出与新疆天山-北山成矿带更密切的关联。

        “这说明了一个非常有趣的现象,”论文通讯作者中国科学院大学罗武干教授指出,“在公元前一千纪的新疆北部,即便是同一考古文化(如巴泽雷克文化)内部,其所使用的黄金也可能来自不同的原料网络。强坎河墓群金箔的金料很可能来自西北方向更远的阿尔泰山区,而富蕴县出土金箔的金料则可能源自南部或东南方向的天山区域。”

        黄金流动背后的文明互动图景

        这一发现远不止是地质溯源的成功。黄金的流动,映射的是人群、技术与思想的交流网络。

        巴泽雷克文化是亚欧草原斯基泰-萨迦时期的一支重要力量,以精美的动物风格艺术和保存完好的冻土墓葬闻名于世。该文化大量使用金箔而非实心金器,使其装饰艺术能更广泛地应用于社会各层面。此前的研究已在巴泽雷克墓葬中发现了来自中国的丝绸与漆器,证明了其与南方的远距离交流。

        本次研究则从原料层面揭示了另一幅图景:巴泽雷克群体不仅消费来自远方的奢侈品,其本身也嵌入了复杂的珍稀原材料流通网络之中。他们可能通过贸易、交换或直接获取,将来自北方阿尔泰矿区的黄金带入新疆北部。同时,他们也使用来自天山地区的黄金,显示了其与南部及东部相邻文化群体的密切联系。

        而对于索墩布拉克文化,其金箔原料与天山-北山地区的关联,则进一步佐证了该文化与天山南北、乃至中亚河谷地带(如伊犁河流域)早期铁器时代文化存在的互动。

        意义与展望:开启中国古代金器研究的新维度

        这项研究标志着中国在黄金等贵金属溯源研究方面迈出了关键一步。过去,对中国早期金器的研究多集中于器型、纹饰和工艺,对其原料来源的系统科学探索几乎空白。

        “黄金是研究古代长途贸易、精英网络和社会复杂化的绝佳指示物”,论文共同作者新疆维吾尔自治区文物考古研究所张杰老师表示,“这项研究建立了一套结合形态观察、元素分析与同位素溯源的综合方法,为未来探索夏商周乃至更广泛时期中国黄金文化的起源与发展,提供了可复制的分析路径。”

        罗武干教授指出,未来的工作需要将样本范围扩展至中原地区、北方草原及中亚更多遗址,同时建立更完善的亚欧大陆主要金矿床地球化学数据库。只有通过更大规模的对比,才能更清晰地绘制出史前与早期历史时期的“黄金丝绸之路”动态网络。

        一片片微小的金箔,如同散落在时光中的密码碎片。如今,通过现代科技之光的照耀,它们正缓缓拼凑出一幅跨越山河、连接不同文明的古老交流图景。这不仅是对物质本身的追溯,更是对人类早期全球化互动能力的重新发现。

        中国科学院大学人文学院罗武干教授课题组长期从事古代无机质文物的研究阐释工作,综合利用多种方法解读古代器物与考古学文化,以期获取更多的考古学潜信息,致力于“加强对出土文物和遗址的研究阐释和展示传播,提升中华文明影响力和感召力”、“增强中国考古学在国际考古学界的影响力、话语权”。

        本研究工作得到得到国家社会科学基金(No. 20VJXG018)、中国博士后基金(2021M703163)以及中国科学院大学优秀青年教师科研能力提升项目的资助。

        原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352226725000868?dgcid=author

图一 本文分析的金箔样品

图二 金箔样品在背散射电子图

图三 本文分析的金箔样品与周边地区出土金器的银铜含量

图四 本文分析的金箔样品与潜在矿源的铅同位素