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分享考古知识(四)科技考古

 昵称535749 2019-03-02
    多图警告。为什么我始终强调没学过的不要乱说,看图就知道了,非专业的在专业的面前就是裸奔,包括我自己。

    科技考古有很多领域,测年已经介绍,又例如动物考古、冶金考古、环境考古等等,时间有限就不多说了,挑几个介绍一下。

    遥感考古:运用遥感技术获取考古遗址的影像资料,再运用计算机图形和图像处理技术进行增强处理,根据广谱成像规律和遗址范围内的地表状况的相互关系,对其色调、纹理、案及时空分布规律进行研究,以制定遗址或现象的位置、分布和形状等特征,为科学地确认遗址和遗迹奠定基础。最早的航拍都是军用飞机,因为飞机只有军队才有,英国人1906年就试过,于是做考古的人们发现原来飞机还可以干这事,七八十年代后又有了卫星图片(简称卫片)。我国八十年代之后才开始航拍与地面勘探相结合。那时候只有少数单位有钱包部队的飞机来拍,穷一点的就只能坐热气球,实际上很多遗址连这个钱也付不起。后来经济条件变好了,科技也发达了,卫片可以买,小遗址有大疆(讲真考古界买了不少),飞起来转悠半小时完工;大面积的遗址群可以包民用飞机,然后设计航线,像苟特务一样,一路把几百平方公里拍过去,当然这个还是要有关部门批准的——这是富人操作,到美国网站下免费卫片其实也足够了。

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原理是这样的

    它的意义是什么呢,在面积很大的遗址上,人站在地面一眼看过去,就是一条线的内容,如果地面起伏很大,那连这条线也看不完整。而在卫星、飞机俯视下,东西一目了然,平视难以发现的很多细节尽收眼底。一些遗迹埋于地下之后,造成了地表平坦度、土壤密度、有机物含量的区别,进而产生起伏程度、温湿度的区别,影响到地表植被或者其他事物的存在,这些特征就是前面所说的“标志”:遗迹土壤标志、遗迹阴影标志与遗迹植被标志。总之,从天上总能看到更多的东西。

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效果是这样的

    *3S应用:GPS、GIS(地理信息系统)、RS(遥感技术)各有优缺点,相互结合可以取长补短。在考古实践中,通常使用3S集成:GPS用来实时、快速地提供空间定位,如遗存的位置和形状;RS为遗存勘探提供目标及环境地信息,发现地表变化,更新GIS数据;GIS集成各类数据,对其进行综合处理、分析。

    物探技术:考古遗存改变了所在地区地表的物理、化学结构,使土壤物理性质出现异常现象。考古遗迹、遗物埋藏在地下形成的土质结构、密度、含水量与周围天然沉积物有差异,表现为土壤密度、磁性、导电性、导热性、放射性等较附近普遍增大或减小。借助仪器可判断遗迹遗物的位置、范围和深度。主要用于地面文物勘察;地下文物探查;水下声呐探查/水下摄影。但是很多时候干扰大,效果不太好,所以一般还是用探铲。

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这是很理想的状态

    考古工作用的一般是磁力法、电阻率法、电磁波探查法,这几种原理各有对应的仪器,就不赘述了。

    此外还有化学勘探,根据勘察目标的主要元素及其伴生矿物的主要元素,在某个地区有限范围内的岩石、土壤、水、空气、植物等介质中的丰度,与周边地区相比出现异常,据此来寻找勘察目标。但是这个干扰比较大,应用的比物探还少。例子是有的,秦始皇陵不是探测出大量汞元素异常嘛,虽然它是用来防腐防盗还是用来做巨型沙盘模型目前还不清楚,但至少我们知道它确用了不少水银。

    古DNA分析:利用分子生物学技术,从古代生物遗存中获取DNA序列,然后运用群体遗传学和生物信息学等分析方法,研究古代生物的谱系、分子演化理论、人类的起源和迁徙动植物的家养和驯化过程等。20余年来,随着古DNA实验技术不断进步,分子克隆、PCR和高通量测序技术分别引领了古DNA研究的3次革命,极大地推动了该研究领域的发展。

    DNA在生物死亡后还是可以保留一些的,但基本都是片段,损伤严重,所以需要一些手段,即经过采样、前处理、DNA提取、PCR扩增(聚合酶链反应,详情百度)、PCR产物检测、纯化与测序、数据检验与处理分析等步骤来获取信息。

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我看不懂,就不多说啥了

    同位素分析,一般指的是碳氮稳定同位素分析和锶同位素分析

    在理化反应过程中,由于活跃性不同,原子质量不同的同位素在不同物质中的的分配具有不同的同位素比值,这是同位素分馏。生物体的同位素分馏在生物体死后就会停止,而不同动植物的不同13C、15N值会通过食物链产生富集,故通过分析13C、15N在不同生物体中的富集,可做古代人类和动物的食谱研究,有时又叫食性分析。这个分析需要用骨骼样本制取骨胶原。

    光合作用有三种途径,其中一种卡尔文途径生成三碳化合物,因此这类植物叫碳三类植物,例如水稻、小麦等;另一种是哈奇-斯莱克途径,生成四碳化合物,例如粟、黍、玉米、高粱等,就叫碳四植物;还有一种途径,因为这类植物不是人的主食,考古一般不研究。动物吃了碳三作物、碳四作物,体内就会富集不同的13C同位素值(有一定范围)。测出样本里这个值在什么范围内,我们就知道这个人或动物吃的主食是哪一类。

    15N主要用来分析人和动物蛋白质的摄入情况,判断营养级别的高低。原理差不多,不同的动物(食物)有不同的值,在食物链中会发生富集,不同的富集度就能看出TA们吃的是人还是食草动物、食肉动物、水生动物。

     锶同位素:锶有四种天然同位素(84Sr、86Sr、87Sr、88Sr),不同时期、地区岩石中的Sr同位素组成(87Sr/ 86Sr比值)不同,岩石风化为土壤,被植物吸收,进而被人与动物摄食后吸收。由于锶同位素分馏很小,故人体和动物体内富集的锶同位素比值与当地岩石相比也基本不变,可以反映某地的锶同位素特征,通过研究人与动物牙齿的的锶同位素比值即可研究人群迁移问题。

    这几年还有氧同位素研究,通过研究18O在古代人类和动物体内的近年来科技考古学研究中较新应用的方法。18O在不同温度下的自然界保持一定的含量,动物体内的氧同位素18O主要由饮用水及植物摄入,故动物组织(通常是牙釉质)内的δ18O值也能反映气候与纬度带来的差异。例如,温暖季节时,18O的数值较高,反之则偏低。因此18O研究在考古学中被常用来研究古代气候和动物饲养的季节性问题。

    冶金考古还经常用到铅同位素比值,判断矿料来源与传播。可见同位素的宝库还大得很,有待自然科学的大佬们继续探索啊。

    残留物分析,顾名思义即可,有生物标记物、脂质、蛋白质、DNA、植物微体化石等种类,对它们的检测有可能指示出人的饮食、治疗活动或者器物的用途,或者一些古代粘合剂等材料的成分,对于研究古代社会生活、文物保护与修复有重要意义。例如咖啡因→茶、酒石酸→酒、麻黄碱→麻黄草这些标记物的对应关系;又例如测残留物十六烷酸和十八烷酸的δ13C值可以辨认是否为反刍动物,是体脂还是乳脂;而蛋白质可以通过氨基酸序列等方法鉴定。

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看不懂*2

    人骨考古:其研究对象来源于考古发掘出土的人类牙齿或骨骼。通过测量学及非测量性状的研究、牙齿人类学研究、古病理、古DNA、碳、氮稳定同位素、锶同位素等各种研究,全面探讨古代人群的各种状况,并不是简单地判断性别年龄就结束了。其内容包括:人群的种族形态、饮食、疾病、营养和健康、社会身份、风俗习惯和古人口统计学以及遗传学等方面。人骨考古与人类的生活方式、文化、技术、行为和经济模式的变化具有密切的联系,对研究不同时期人群的形成、分化、发展过程、体质特征、营养健康、社会风俗以及遗传特征等具有非常重要的作用。

    例如颅骨的下颌角,男性一般较小,小于120°,女性一般较大,大于125°这也是一些男星被某些体育论坛网友批判为缺少男性气息的视觉原因之一,下颌角大的话,曲线就比较柔和;龋齿、牙周病与磨耗程度与古人饮食结构有关,在不流行刷牙的时候,食用谷物比例较高的人龋齿问题会比较严重;骨骼创伤、愈合有时与暴力行为相联系;分析骨骼腹部土样可以反映古代的疾病与寄生虫问题。

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漂亮小姐姐都很关注的部位

    植物考古:通过研究考古发掘出土的与人类直接或间接相关的植物遗存,认识古代人类与植物的关系,解决考古学问题,复原古代人类生活方式和解释人类社会发展过程。主要有五类古代植物遗存:大植物遗存(炭化的和未炭化的)、木材(炭化的和未炭化的)、孢粉、植硅体、淀粉粒,后三种被统称为微植物遗存,尤其孢粉和植硅体经常用于环境考古研究。

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小块木炭即可做树种鉴定

    大植物遗存之所以能保留,一种是在高温下炭化,埋藏后避免了腐朽,一种是本身保存环境很好,像汉墓的陶仓里就出了不少粮食。植物考古首先要辨别是什么植物,大植物遗存种子一般是比较容易区分的,即使有的只残留有淀粉和植硅体,还是可以做一些种属鉴定,因为不同种属的植物植硅体和淀粉粒是有区别的,具体的就不说了。

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    进一步,我们要区分作物是栽培的、半栽培的,还是野生的。作物都是经过人类对其性状进行选择、驯化来的,和野生祖本在种子乃至淀粉粒的形态上有所区别。

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淀粉粒是很奇特的东西,作为有机物,几千年都不容易出问题

    最终的目的,不只是为了知道这个遗址有什么作物,更深层次地是为了和全国乃至世界其他地区的情况联系起来,了解作物的起源,探索植物在人类发展、文化交流与传播过程中的作用。

    例如现代小麦,最早是由地中海东岸地区的四倍体驯化为硬粒小麦,后来又在高加索一带和粗山羊草杂交成了六倍体小麦,这种小麦不再容易和其他植物杂交,多样性也比较低,也就是我们今天吃的小麦。这个研究不只是植物考古的工作,还有基因组学的工作,不只是考古学的努力,农学家们一样为了这个问题跑过野外、蹚过战区,根本不是顾头不顾腚的“业余研究”能推翻的。

    可以认识到,科技考古仍是考古学的一部分,只是它们是从另外的角度解决问题,此外,科技考古各个领域有着极为密切的联系:一具人骨,既能做体质人类学,又能用来测年,又能做古DNA,还能做食性分析;而孢粉和植硅体分析是植物考古的方法,也是环境考古研究的手段;同一个ICP-AES技术,能做陶瓷、金属的元素分析,也能做人骨的元素分析。窃以为专业研究和伪业余研究的区别就在于,前者是系统性的,提出一个理论要慎之又慎,因为别人不好忽悠:后者基本只能拾人牙慧、断章取义,可是基本不会受到质疑,就像空地上随意生长的树一样,管它曲与直呢。

    图片与知识来源同分享(三)。仇士华先生2015年有本《14C测年与中国考古年代学研究》,可以读一读。再补一本《考古学:关键概念》,每个概念后面都有附带介绍的推荐阅读,力荐。

此外还推荐

《体质人类学》朱泓

《疾病考古学》  

《植物考古学:理论方法与实践》

《分子考古学导论》

《中国古代金属冶铸文明新探》

《考古测绘、遥感与GIS》刘建国

《中国古代猪类驯化、饲养与仪式性使用》

《木材考古学概论》(论文)

《中国近五千年来气候变迁的初步研究》竺可桢(论文)

    我发现很多人迷信天涯论坛????不是说网络上没有大佬,可也得挑挑食吧,是吃得多撑要去看地摊啊,我顺着链接尝试了那几坨s,不好意思吃不进去。论述问题顾头不顾腚的,连“碳”和“炭”都分不清,没有阅读价值,还有一些给钱就出版的野鸡出版社,看到名字就结束阅读了。

      《考古学报》《考古》《文物》《考古与文物》  Journal of Archaeological Science(考古科学杂志)   Archarometry(科技考古)《人类学学报》《第四纪研究》《古脊椎动物与古人类》《科学通报》《文物保护与考古科学》这些刊物哪个不能看?国外的找不到,国内的还不能知网了?没在学校的,淘宝一搜“知网”,打开新世界多好。 一块钱都不想花的,微信公众号搜关键词“考古”,社科院、各个大学、各省博物馆、考古所都有,眼睛都能给你挑花。

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        就是球球一些人,健康阅读。非把自己关到信息茧房里,别人也莫得办法的。

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        最终知识介绍走向了怼人,学渣累了,某几位赢了。老师批评我,脑子有病啊,有什么好嘚瑟的,说的没错。我思考了快五个月,浪费了不少时间,误了很多事,猛然想明白,不管说得多详细,终是一场空而已。昨天有帖子说,网民有8.29亿,可考古文博工作人员大概只有万分之一或者二万分之一的比例。我相信每个人学考古的时候一开始都是志气满满,想要让周围的人都明白考古不是盗墓、不是鉴宝、不是卖国,可是现实很骨感,只要有一小撮的人大放厥词,就把他们的声音盖下去了。发声无济于事,大部分的便不再发声,你说你的话,我呵呵一笑,做自己的事,很好。毕竟哗众取宠,从来就不会给中国夺取文化发言权带来什么好处,有本事的话,早就趴在孟图神庙里为祖国奋斗了。

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