三星堆祭祀坑发掘:科技含量最高的考古

2021年03月24日 07:58    来源:文汇报   

  三星堆遗址最新发现的重要文物已逾500件,不少考古挖掘工作均为首创!本报记者独家采访上海大学团队多位参与考古的专家 

  ■记者 储舒婷 吴金娇

  这两天,四川三星堆遗址,一举一动都备受瞩目。金面具残片、鸟型金饰片、青铜神树、玉琮……时隔35年,最新发现的6座三星堆祭祀坑,出土的重要文物已逾500件。这些造型别致、做工精良的文物引发了人们对其神秘性的叩问。

  在掀起全民“考古热”之时,很多人也将目光投向三星堆探秘时使用的现代高科技“武器”。恒温恒湿玻璃方舱、3D打印的文物“防护服”、便携式X射线荧光光谱仪、扫描电镜……确实,其中多项“利器”都是首次使用。从技术层面来看,可以说是目前国内乃至国际上科技含量最高的考古。

  文物出土的背后,离不开一支多学科参与的专业团队。据悉,本次考古集结了全国34家科研单位集体攻关。除四川省考古研究院考古人员外,北京大学、上海大学、四川大学等组建的专业团队纷纷参与到工作当中。

  在此次三星堆发掘的6个祭祀坑中,出土器物最丰富的“聚宝盆”3号坑正是由上海大学文学院讲师徐斐宏负责发掘。这里不仅有首次发现的1米多高铜人顶尊,还出土了眼部有彩绘的铜头像、巨大的青铜面具、青铜神树等高级别的青铜器,以及百余根象牙。

  昨天,上海大学团队多位参与考古工作的专家接受了本报记者的独家采访。在他们看来,本次三星堆遗址考古挖掘工作不少方式均为首创,具有引领、示范作用,可以说为今后考古发掘和研究树立了新标杆。

  此次发现象牙127根,最长达2米多,目前还在提取中

  文汇报:三星堆3号坑最新的工作进展如何?有哪些重要的发现?

  徐斐宏(3号坑发掘工作负责人、上海大学文学院讲师):

  目前,3号坑已阶段性地完成了器物层的发掘,眼下正在进行器物的提取工作,包括坑内已确认的109件青铜器、127根象牙等。这些文物看似质地坚硬,但在地下埋藏了3000多年,其实都非常“脆弱”。为了尽可能地做好保护,整个提取过程非常复杂,预计还将花费较长时间才能完成。

  比如,提取一根象牙,就要用上两三天时间。这次发现的象牙最长达2米多,由于埋藏在高湿度的土壤中,且在埋藏前可能经过焚烧,提取与保护难度极大。在坑内,我们已经对象牙进行了保湿处理,先用保鲜膜覆盖外表,再裹上湿毛巾,所以现场还无法看清它们的整体面貌。

  这次最重要的发现之一,是一个高达1米多的铜人顶尊,目前尚未完全出土。本次三星堆发掘首次现世这么大体量的铜人顶尊,且刻有独特、精美的龙形纹饰。而此前,已发现的人顶尊题材的青铜器都比较小,高度只有十几厘米或三十几厘米。

  尊是一类具有特殊文化含义的器物,此前我们已发掘了一座大口尊、两座南方地区罕见的方尊等。前几天提取一座高达70厘米的大口尊时,我们就用了四五天的时间准备。这也是国内首次使用3D打印技术提取文物。具体来说:我们先使用3D扫描仪搜集器物形态数据,然后3D打印出一模一样的石膏模型。再用石膏模型制作了严丝合缝、保护性强的硅胶保护套,为器物“穿”上这件保护套后,以套箱的方式提取文物。最后,通过启用专门的起重机,将整个方口尊加上内外的泥土等重达1000多斤的箱子平稳吊出祭祀坑。

  实验室建在工地上,文物一出土就无缝对接应急保护

  文汇报:本次发掘运用了哪些新技术?最大的技术亮点是什么?

  徐坚(上海大学历史系主任):

  从技术角度分析,这次三星堆发掘最大的不同是:我们直接把先进的实验室建在发掘工地上,参与的团队没有所谓的前、后方之分。在现场可以看到,六个祭祀坑上都搭建了保护大棚、考古发掘工作仓,还设有出土文物应急保护中心。

  大家通过电视画面可能看到,在六个祭祀坑边上都有一座全透明的玻璃房,这就是首次大规模启用的恒温恒湿发掘仓,从空中到地面都安装着各种高科技设备。比如,像个吊臂车的航架系统,可帮助工作人员趴在文物上方悬空作业。而现场人员必须每天穿着防护服进出,以减少对整体环境的影响。在距离祭坑十多米的地方,还配备了含有低温保湿柜、生物低温采样箱等设备的有机质文物应急保护室。此外,还配有离子色谱、整体提取设备的无机质文物保护室等。有了这些“利器”,在文物出土的第一时间,就能对它们进行无缝对接的应急保护,并进行初步的分析处理。

  和原来的田野考古不同,本次发掘从最开始就以多学科协同的方式进行,运用了多项高精尖的技术,贯彻了文物保护前置的理念和科技考古的思路。考古不仅要保护珍贵的文物,也要尽可能地保护和提取一切信息,不让任何历史信息受损。发掘过程中,连每一袋土都被分别封装进袋、注明“身份”,再移交至实验室。因为,土壤包含着大量的信息。比如,包裹在器物外面的丝绸、织物等有机物分解后会渗透其中;装在容器里的有机物可能在埋藏中分解,也保存在土壤里。

  目前,陆续开展的工作还有:象牙中的锶同位素检测,由此可以推断出这些象牙的来源;祭坑的环境考古学分析,即通过采样分析掩埋其中的植物类型,可以确认三星堆附近的动植物资源、土壤、水文、气候等环境信息。

  超景深显微镜可将样品放大1000倍,构建类三维影像“复制”丝织物

  文汇报:在3、4号坑中发掘出的不规则碎片“黑炭”,据考证是丝绸的痕迹。它们的复原需要依靠哪些技术和设备?

  段勇(上海大学党委副书记、资深文博专家):

  这次三星堆新发现祭祀坑的考古发掘,可以说是目前国内乃至国际上科技含量最高的考古。在实验室里使用了大量先进仪器设备,比如超景深显微镜、雷磁pH计、高频振荡仪、离心机、高光显微镜、便携式X射线荧光光谱仪(XRF)以及高光谱成像仪等等。科研设备让考古和文保人员能够借助科技手段,更加细微地探寻那些已经混杂在土壤中,或者附着在器物表面的文物(比如丝织物等残痕),检测其存在证据的丝蛋白成分。

  但是,从丝织物残痕直接恢复为原物是不可能的,它们只能帮助我们了解残痕的具体细节。比如,用超景深显微镜不仅可以把样品放大1000倍,还能以微米为单位对样品从不同角度拍摄多张图片后叠加形成样品的类三维影像,科研人员可以据此尝试复制出该丝织物。

  已分批次从三星堆运回数十件样品,连样品盒都保湿防震

  文汇报:对文物的微观检测样品工作是如何进行的?取得了哪些最新进展?

  马啸(上海大学文化遗产保护基础科学研究院教授):

  我们的微观样品检测工作几乎和去年12月开始启动的发掘工作同步,由上海大学文化遗产保护基础科学研究院的五位老师和几名学生共同在校内实验室进行。我们分批次从三星堆发掘现场运回了数十件样品,主要包括考古遗存、土壤、植硅体等。

  应该说,每件样品的分量都很小,有的甚至只有不到1克重或1厘米左右大小,却都包含着非常重要的历史信息。比如我们非常欣慰地发现,祭祀坑内器物层的土壤含盐量不高。由此可以判断,由于盐分析出对文物损害的影响不大。又如通过植硅体分析,我们可以知道当时古蜀人祭祀时具体使用了哪些植物。

  对于象牙等考古遗存,我们通过一系列的检测可以得出其化学组成成分、判断其加工的痕迹、是否经过焚烧等结论。比如,通过X射线衍射对考古遗存进行物相的分析;运用扫描电子显微镜/能谱分析,可以观察到放大几千倍的表面形貌以及元素的分布信息;还有一些器物表面的黑色覆盖物,可以通过分析判断覆盖的是泥土还是焚烧的痕迹。

  要知道,这些微观层面的精细检测,对于文物有没有形成孔洞、是否结构仍然完好等宏观情况的判断起着很大的作用。

  值得一提的是,在这次发掘现场的多团队协同合作下,文物保护应急处理和样品运送都有非常完善的措施,提高了检测的准确度和可靠度。比如我们精心准备了弹性包装的样品盒,保障运输过程中不会发生损坏。有的样品盒子里还专门放了一层浸过水的塑料泡沫,起到一定的保湿作用,就不会造成样品所处环境的剧烈变化。

  时隔35年后“再醒惊天下”,有太多夺人眼球的因素

  文汇报:三星堆遗址的重要之处在于哪里?

  段勇:三星堆祭祀坑沉睡了三千年,在1986年那次发掘后“一醒惊天下”,被称为“20世纪人类最重要的考古发现之一”,也被誉为“世界第九大奇迹”,这次又“再醒惊天下”,成为中国考古一百年来最受关注的重大文化事件。

  三星堆有太多夺人眼球的因素,比如奇异瑰丽的青铜面具、人像、神树,它们与以中原文化为代表的我国传统文明形态有明显差异,却似乎与我国一些古老神话传说和文献古籍的记载有联系,比如扶桑、建木、若木、千里眼、顺风耳、蚕丛、鱼凫等。三星堆遗址两次都出土的大口尊、罍等青铜器型和纹饰,以及上次出土的牙璋和这次出土的玉琮等,都表明它与中原地区和长江流域其他地区存在密切联系与交流。而金权杖、金面具、海贝等又似乎显示其与西亚、南亚存在一定的文化交流和经济交往。

  三星堆文明应该是蜀地文明经历长期发展积累后,与中原、长江流域其他文明交流融合,同时可能与西亚、南亚存在一定的经济文化交流的情况下,产生了一个大发展。

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(责任编辑: 王婉莹 )

三星堆祭祀坑发掘:科技含量最高的考古

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