古壁画、陶彩颜料的拉曼光谱分析

本文利用拉曼光谱对河南班村遗址出土的仰韶彩陶陶彩以及河北磁县湾漳东魏北齐大型壁画墓中的壁画颜料进行了分析,成功的测定出陶彩及壁画颜料的成分。这一研究工作表明,拉曼光谱作为现代技术非常适合于易损和不允许取样的珍贵艺术品颜料的无损分析     

上川岛青花彩瓷的光谱分析

本文采用X射线荧光光谱和显微拉曼光谱对广东省江门市上川岛"花碗坪"遗址发掘的青花彩绘瓷片进行成分的元素和结构分析。结果表明瓷片的瓷胎具有低铝、高硅、高钾的特点。红褐色颜料采用的是釉上彩工艺,显色为赤铁矿,主要的助溶剂为氧化钾;蓝色颜料采用的是釉下彩,显色为国产的钴土和进口钴土矿混合,助溶剂主要为氧化钙。通过结合遗址当时历史背景和计算F函数可以推断出瓷片来源于明末清初福建省的漳州漳窑。     

巴中水宁寺摩岩石刻的彩绘颜料分析

巴中水宁寺摩崖造像以题材广泛、形式多样、雕刻精致著称于世,但潮湿的环境,不稳定的崖体,半露天的保存环境使水宁寺石刻遭到了严重的破坏,影响了石刻的艺术性,因此水宁寺摩崖造像保护修复工作迫在眉睫。通过对水宁寺石刻颜料的分析,获取彩绘颜料的信息,一方面为颜料复原提供科学依据,另一方面也有利于文物工作者展开针对性保护工作,具有重要的文物保护意义。采用超景深三维视频显微分析、X射线荧光光谱分析（XRF）、X射线衍射实验分析（XRD）以及激光拉曼光谱分析,从物质的外观、结构和成分综合分析水宁寺摩岩造像颜料的主要组成矿物。实验结果表明1号样品主要矿物为黄赭石,2号样品主要矿物为铅丹,3号样品主要矿物为石绿,4号样品主要矿物为硫酸铅,5号样品主要矿物为青金石,6号样品主要矿物为针铁矿,颜料下层的白粉层为二水石膏。因造像长期暴露在潮湿、半露天的的环境下,少数颜料不能直接检测出标准物质,需要根据相关资料进行二次分析,如黄赭石因长期风化导致最后测出的主要矿物是Fe₂O₃;铅丹在潮湿及微生物存在的环境条件下发生分解变成K₂PbO₂与PbO₂;针铁矿是由赤铁矿或黄铁矿经化学反应而生成的。另外,通过对比人造群青的合成时间与造像的开凿年代,加之Fe元素的检出暗指天然青金石中金星的主要成分黄铁矿,可以判断本样品的颜料是由天然青金石制作的,丰富了天然青金石的使用案例。     

山东聊城山陕会馆彩画红色颜料分析

山东聊城山陕会馆始建于乾隆八年，历经多次扩建与重修，布局紧凑，装饰华美，是我国古代会馆里保存较好的精品。会馆兼具神庙与商业会馆功能，是古运河商业繁荣的见证，具有较高的艺术和文化价值。目前对于聊城山陕会馆的科学研究聚焦于其建筑形制、装饰艺术美学等，尚未开展对其建筑彩画的制作工艺及材料的科学分析。本研究利用显微观察、扫描电子显微镜-能谱分析、激光拉曼光谱分析和红外光谱分析，对取自聊城山陕会馆的27个建筑彩画的红色颜料进行分析鉴定。结果表明，使用的彩画红色颜料有铁红、朱砂、铅丹和茜草染料。制作工艺方面，发现普遍性的重层彩画，既有重做地仗以后涂刷新颜料的技法，也有“章丹打底朱砂盖面”这种直接绘制两层颜料的古代建筑彩画中的常用工艺，这与聊城山陕会馆历经多次修缮的史实相符。此外，还发现在红色颜料中加入钙、钡的硫酸盐作为红色颜料改性剂的工艺。研究中首次发现将茜草染料用作建筑彩画颜料，是对清代使用有机染料制作建筑彩画文献记载的有力佐证。此前对于古代文物中茜草染料的分析鉴定研究，主要集中于考古纺织品文物上，多使用质谱技术，对设备和样品前处理要求高。研究中利用显微激光拉曼光谱仪对古建筑彩画上的茜草染料进行...     

河南宝丰和新郑出土硅酸盐制品的无损分析研究

无损分析是文物样品研究的重要内容,研究中采用便携式能量色散型X射线荧光光谱仪(pXRF)和激光拉曼光谱仪(LRS),对河南宝丰和新郑出土的21件战国晚期到汉代的硅酸盐制品进行了化学成分分析和微区物相分析。依据化学成分分析结果,将样品划分为铅钡硅酸盐玻璃、钾硅酸盐玻璃、釉砂和铅钡釉砂四类分别进行讨论,并对样品的着色机理进行了初步探讨;利用激光拉曼光谱在部分蜻蜓眼和圆环珠蓝色颜料中检测到了中国蓝(BaCuSi₄O₁₀)、中国紫(BaCuSi₂O₆)和中国深蓝(BaCu₂Si₂O₇),同时成功确定了部分样品中存在石英、方解石、碳酸铅、煅棕土、绿土等多种物相;结合考古研究资料,对这些样品的来源进行了简要讨论,其中本实验铅钡硅酸盐玻璃、钾硅酸盐玻璃耳珰和铅钡釉砂为我国自制,而另外1件釉砂可能属于舶来品,反映了我国古代中原各地区间,以及中原与西域间有着广泛的文化技术交流。便携式能量色散型X射线荧光光谱仪和激光拉曼光谱仪的相互结合,能够提供硅酸盐制品的有效化学成分和结构信息,在文物科学分析中显示出特有的优势,为其考古研究提供有益的信息。     

邛崃石窟摩崖造像的彩绘颜料分析与研究

四川省邛崃市地处成都平原,是成都地区发现的摩崖造像规模最大,分布最集中的地区。由于潮湿、半露天的保存环境,造像遭到严重破坏,缺少相关的科学分析研究。本文选用邛崃地区内花置寺摩崖造像、临邛镇磐陀寺摩崖造像和大同乡石笋山摩崖造像三处共12件彩绘颜料样品,通过超景深显微观察、X射线荧光分析、X射线衍射和显微激光拉曼光谱综合分析,获取彩绘颜料信息。结果表明红色颜料为赤铁矿[Fe₂O₃]和铅丹[Pb₃O₄];绿色颜料为砷酸铜[Cu(AsO₃)(OH)·2H₂O]和过硫酸三铜钠钾[KNaCu₃O(SO₄)₃];白色颜料为石膏[CaSO₄];黄色颜料为黄赭石[Fe₂O₃];黑色颜料为铅丹[Pb₃O₄]的变化产物,蓝色颜料为青金石[Na₆Ca₂Al₆Si₆O₂₄(SO₄)₂]。值得注意的是绿色颜料的分析结果,其中检出的砷酸铜类物质在近年中国西南地区彩绘分析中较常见,结合文献调研判断其为近现代人工合成颜料巴黎绿的变化产物,进而推测此处有近现代重绘可能。另外,首次检出过硫酸三铜钠钾成分的绿色颜料,丰富了古代彩绘颜料的分析实例,判断可能是某种绿色含铜矿物的变化结果。四川地区环境湿润,一些不稳定的矿物颜料容易发生化学变化,有的产生变色,有的颜色变化不明显,但成分已产生新的物质。通过分析邛崃石窟彩绘颜料,获取四川地区摩崖造像所使用颜料的相关信息,为颜料复原提供科学依据,同时也有利于文物工作者展开针对性保护工作,为四川地区彩绘石窟的研究和保护提供参考。     

苍南县矴步头谢氏民居壁画颜料初步分析

矴步头谢氏民居始建于晚清咸丰年间,它的整体风貌保存完整,具有较高的历史价值和艺术价值。其中,厢房外壁上的四幅壁画最有特色,但在漫长的环境风化中,壁画本体出现了严重的病害问题,需要有效的保护。为了更好地了解谢氏民居壁画所使用的颜料,该项研究通过剖面观察、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)等方法对微量的壁画样品进行了分析,证明其绘画时主要使用了羟氯铜矿、铅丹、朱砂、赭石、群青。该项研究为了解壁画的原始画面,及开展后续的保护和利用提供了科学依据。     

陕西战国秦墓出土玻璃和汉紫六博棋子分析研究

利用超景深显微镜（OM）、激光拉曼光谱仪(Raman)、X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电子显微镜能谱(SEM-EDS)、色度仪等多种手段,对陕西战国秦墓出土的两种质地、颜色不同的六博棋子进行了综合分析检测。鉴定出蓝色样品为铅钡玻璃,紫色样品为中国紫制品,发现了中国紫在战国时期的新用途。并对比陕西出土的铅钡玻璃制品与两湖、四川地区出土的同时代的铅钡玻璃制品在成分组成上的差异,推测战国时期铅钡玻璃的制作工艺已成熟,可根据器物形制的需求进行不同的成分配比。同时,还发现当时的玻璃制作已有旧料重熔制作新器的现象。在确定中国紫成分的基础上,利用色度计进行色度测试,根据光谱数据,首次为人造硅酸铜钡颜料确定了特征光谱峰,使快速、无损的对人造硅酸铜钡颜料的鉴定识别成为可能。     

广元千佛崖石窟石刻彩妆颜料的分析

四川省广元千佛崖石窟是四川境内最大的石窟寺和摩崖造像群,承载着古代社会的历史信息,对研究当时的政治、文化和社会生活意义重大。千佛崖石窟在自然环境因素的长期作用下,目前受到多种严重病害的侵蚀,亟待保护。为了获取石刻彩妆的成分与工艺信息以支撑彩妆的保护工作,应用X射线衍射分析、剖面显微分析、扫描电镜能谱分析、激光拉曼光谱分析等方法,对广元千佛崖8处洞窟的已脱落彩妆颜料层样品进行了分析。X射线衍射分析鉴定出了铁红(Fe₂O₃)、朱砂 (HgS)、铅丹(Pb₃O₄)、炭黑等颜料成分,以及铅白 (PbSO₄)、石膏(CaSO₄·2H₂O)、长石、二氧化硅等打底层和岩体的组分,验证了样品脱落的原因是岩体的劣化。剖面显微分析和扫描电镜能谱分析表明,不同洞窟的彩妆制作工艺有区别,有的颜料直接施加在岩体表面,有的则在颜料层和岩体间有一层主要为硫酸铅的打底层;样品表面蓝绿色颜料的含量很少,仅通过激光共聚焦显微拉曼光谱成功地识别出来,其鉴定结果为蓝铜矾[Cu₄SO₄(OH)₆·2H₂O]。蓝铜矾作为颜料使用的报道很少。由于其矿物含量较少但分布广泛,古代一般不将其分离出来单独使用,而人工合成的碱式硫酸铜类颜料布勒门绿（Bremen green）出现于18世纪-19世纪,如果有纯碱式硫酸铜单独使用的情况出现,就意味着有近现代重绘的可能性,将有助于彩绘类文物保存历史的判断。该研究不仅为千佛崖石刻彩妆的保护提供了依据,丰富了文化遗产中使用蓝铜矾颜料的案例,更对彩妆的保存历史研究有潜在价值。     

新疆巴里坤石人子沟遗址群出土玻璃珠的成分分析

巴里坤县位于新疆东部哈密地区,是连接内地与北疆的重要通道,巴里坤县境内的石人子沟遗址群是新疆东天山地区的古代游牧民族大型聚落遗址,其中西沟遗址M1墓和石人子沟遗址M011墓分别出土了一批战国晚期至西汉早期的古代玻璃珠,为了解这批玻璃珠的来源,采用激光剥蚀电感耦合等离子体发射光谱(LA-ICP-AES)和激光拉曼光谱(LRS)方法对这两批玻璃珠样品进行化学成分分析。结果表明,西沟遗址M1墓出土玻璃珠均为钠钙玻璃体系,以植物灰作为助熔剂,同时其中七件绿色玻璃珠样品均以锑酸铅作为乳浊剂;石人子沟遗址M011墓出土玻璃珠均为铅钡玻璃体系,以含铅矿物作为助熔剂。与同时期其他已经发表的玻璃数据进行比较,显示西沟遗址出土玻璃珠在成分上与美索不达米亚及古埃及钠钙玻璃不同,推测西沟遗址出土玻璃珠在中亚或新疆地区制作而成;石人子沟遗址出土玻璃珠的化学组成相对集中,应在同一地点制作而成,可能为中原地区传入。本研究证实了新疆巴里坤地区是古代东西方物质文化交流的重要节点,而游牧民族在玻璃制品传播和交流过程中扮演着重要的角色。     

青海热贡地区传统建筑彩画颜料光谱特征分析研究

青海省热贡地区是安多藏区藏式建筑彩画艺术的重要产地,作为热贡艺术的重要组成部分影响甚广。热贡地方建筑彩画不仅是附着建筑栋梁之上的艺术瑰宝,更是一项延续至今的传统技艺,至今仍有大批传统匠人画师从事相关行业。热贡地方建筑彩画有独立的用色方法和颜料制作工艺,对其所用传统颜料进行科学检测是系统研究该地区建筑彩画的基础性工作,在进一步研究热贡地区建筑彩画的制作工艺和艺术特色,传承地方建筑彩画技艺和完善保护政策等方面具有积极意义。通过对同仁市隆务寺夏日仓行宫火供殿所用当地传统建筑彩画颜料的采样,运用X射线荧光光谱、X射线衍射分析、激光显微拉曼光谱分析等多种实验分析方法,对颜料样品进行分析,测定其主要显色物质和成分占比。结果表明,热贡地方建筑彩画所用颜料多为无机颜料;蓝色颜料主要是人造群青;绿色颜料的主要矿物组成为绿土,显色物质为蒙脱石,存在将植物色染料加入当地所产的富镁蒙脱石中混合使用的可能性;红色颜料的主要矿物组成为铁红（赭石类红土）,通过焙烧富铁矿土来人工合成,材料来自于当地吾屯村所产红色赭石类粘土;黄色颜料主要矿物组成为密陀僧、硫磺及其他植物色染料制备而成;黑色颜料为碳黑,符合木炭黑的性状特征;白色颜料主要为生石灰及氧化镁粉,并在其他颜料中广泛使用石灰及氧化镁粉作为调色颜料;推测部分样品中含有包金土及植物色素染料、其他人工合成颜料的可能性。整体来看,热贡地区建筑彩画所用颜料成本价格较低,制取难度不大,来源大多是当地常见的矿土料和动植物染料,传统的制料工艺较简单,颜料多呈现为组分复杂的混合物状态;密陀僧、包金土和群青等颜料多来自于内地及国外,颜料人工合成的历史较早,反映出热贡地区建筑彩画在颜料使用上不仅使用本土材料制备,也广泛使用外来颜料的历史传统,为进一步研究热贡地区建筑彩画领域内汉、藏等多民族文化交往、交流、交融历史提供了良好实证材料。     

庙底沟遗址出土仰韶文化彩陶的科学研究

彩陶文化作为新石器时期的重大发明,改变了远古先民的审美方式,而著名的仰韶文化以其彩陶的优美造型、绚丽色彩和丰富的纹饰揭示了原始的艺术特征,承载了史前时期重要的社会文化信息。而利用现代光谱分析技术准确、无损和微损的特点,可以为文物保护的研究提供更科学的技术支撑。研究应用相位辅助光学三维扫描、多光谱成像、X射线荧光、激光拉曼光谱分析技术,对河南省陕县庙底沟遗址出土的新石器时代晚期仰韶文化彩陶碗进行面、点相结合的综合分析,获得了较为完整的文物物理和化学信息。利用三维扫描技术所构建的彩陶碗数字化模型对样品进行了几何尺寸的非接触测量和虚拟修复,利用多光谱成像技术所获得的灰度图像对样品表面化学特征相似区域进行了区分,结合X射线荧光和激光拉曼光谱分析技术对彩陶残片的分析结果,确定了所分析彩陶样品的主要化学成分特征和颜料物相组成。综合研究结果,提出了建立彩陶文物多源信息数字化模型的构想,为这类文物的数字化保护和展示提供了基础科学信息。     

汉阳陵东阙门出土蓝紫色颜料的科学分析

鉴于微区X射线衍射(micro-XRD)技术的微区、微量、原位、无损等优势,尝试将其与超景深显微法,扫描电镜能谱(SEM-EDX)和显微激光拉曼(MLRM)技术相结合,对汉阳陵东阙门出土的蓝紫色颜料样块进行显微观察和无损分析鉴定,结果证实该蓝紫色颜料的成分为中国紫(BaCuSi₂O₆),并伴有黄铅矿(Pb₂[SO₄]O)和重晶石(BaSO₄)。中国紫这类人工合成硅酸铜钡系化合物颜料在西汉帝陵遗址中的发现,反映了紫色在当时具有崇高的社会等级地位,而其在东阙门的出土也进一步表示了西汉帝陵在设计、装饰方面深受五行思想的影响。另外黄铅矿和重晶石的发现可推测当时合成中国紫颜料时所使用的钡源是重晶石,黄铅矿以铅盐添加物在合成中国紫时作为助熔剂和催化剂,从化学史的角度反映了当时合成技术的成熟。     

新疆洛浦县比孜里墓地出土彩棺的科学研究

比孜里墓地的发掘,是近年来塔里木盆地南缘一处重要的考古发现,进一步丰富了昆仑山北麓及丝绸之路南道考古资料。利用加速器质谱碳十四(AMS-~(14)C)测年、扫描电镜能谱(SEM-EDS)、拉曼光谱(RS)及热辅助水解甲基化-裂解气相色谱/质谱(THM-Py-GC/MS)分析技术,对来自新疆洛浦县比孜里墓地中惟一一口彩棺进行了检测分析。碳十四(AMS-~(14)C)年代测定结果距今年代为(1 520±25) B.P,由此判断该彩棺年代为南北朝时期,与考古判断年代相一致。蓝色颜料通过采用四甲基氢氧化铵(TMAH)存在下的热辅助水解甲基化(THM)技术检测出了靛蓝(C_(16)H_(10)O_2N_2)的特征热裂解产物2-氨基苯甲酸甲酯和2-甲氨基苯甲酸甲酯,从而确定了有机染料靛蓝在绘画中的应用,彩棺所用颜料除植物染料靛蓝外,其余均为新疆地区常见的一些矿物颜料,主要有:石膏CaSO_4(白色),铁红Fe_2O_3(红色),炭黑C(黑色),所含胶结材料主要有干性油、蛋白质类胶合物-鸡蛋清,另外还检测出了安息香树脂。这些信息的检出不仅进一步完善了该彩棺的基本信息,而且对彩棺后期的进一步研究、修缮以及保护提供了重要依据;通过THM-Py-GC/MS分析技术对彩棺所用蓝色颜料及胶结材料进行分析,表明Py-GC/MS相比气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术不仅具有灵敏度高,样品用量少,操作方便简单,无需对样品进行复杂的前处理等优点,而且通过热辅助水解和甲基化(THM)反应,将羧基和羟基甲基化,使极性大的分子转化为极性较小的分子,从而进一步提高色谱的分离效果。因此, THM-Py-GC/MS分析技术在快速鉴别文物中天然有机材料方面具有很大的潜力。     

北京故宫养心殿燕喜堂及西围房建筑彩画的分析研究——一种检测颜料和胶结物的集成检测方法

北京故宫是现存规模最大、保存最完整的木结构古建筑群。2015年底,故宫养心殿启动研究性保护修缮工程,燕喜堂是养心殿的后殿西耳房,是此次维修的重点对象之一。彩画是古建筑的重要组成部分,不仅具有美化装饰的作用,更有对木材的防腐保护功能。为了能更好地辅助燕喜堂及西围房建筑彩画的保护与修复,需要对彩画原始材料以及工艺进行检测研究。使用一套集成检测方法：包括样品横截面分析、扫描电子显微镜背散射及能谱技术、拉曼光谱技术、荧光染色法、酶联免疫法、免疫荧光法以及热裂解气相色谱法,分析了故宫养心殿燕喜堂及西围房建筑彩画样品的颜料、沥粉、胶结材料的成分,以及结构关系。结果表明燕喜堂西围房使用的颜料有朱砂、铁红、群青、石青、石绿以及副氯铜矿型铜绿;沥粉的无机组成为石英、滑石、白垩或白云石。胶结材料检测结果发现彩画地仗层中普遍掺加了桐油,颜料层中掺加了动物胶。梁上彩画除了表面图案,地仗层底部还有一层朱砂颜料,同时地仗层内部也不规则地发现朱砂颜料。此外,表层红色颜料通常由两层颜料组成,内层的显色成分是铁红和朱砂,颜料颗粒直径1 μm左右,外层颜料由朱砂组成,颜料颗粒大小不一,直径1～30 μm范围内。上述检测结果不仅可以部分看出燕喜堂及西围房建筑彩画的工艺特征,也表明该集成检测方法可行、所需样品量少,是一种经济实用的彩画文物检测方法。     

西藏扎什伦布寺壁画的科学研究

壁画是寺院建筑的重要装饰元素,也是藏传佛教艺术的重要组成部分。扎什伦布寺始建于明正统12年（公元1447年）,作为后藏最大的寺院,寺内保存了大量精美壁画,这些壁画对研究藏传佛教及佛教艺术具有重要意义。扎什伦布寺自建寺起一直为传播佛教文化服务,经历了频繁的大规模修建。为了解扎什伦布寺壁画的制作材料与工艺,为今后壁画的保护及修复提供重要的参考及科学支撑,选取寺内强巴佛殿四层北壁、吉康扎仓南殿西侧的典型壁画,共采集8个样品。采用超景深三维视频显微镜观察壁画的制作结构,显微激光拉曼光谱仪对有机与无机颜料的成分信息进行表征,偏光显微镜根据晶体的光学信息鉴别拉曼光谱相似的颜料颗粒,X射线衍射仪用于测定地仗成分,扫描电镜/能谱仪则对微观数据进行确认和补充。通过分析研究,壁画由地仗层、准备层、颜料层构成。颜料包括矿物及人工合成颜料,其中红色颜料为朱砂与颜料红14,绿色颜料为块铜矾、酞菁绿,黑色颜料为碳黑,黄色颜料为雌黄,蓝色颜料为合成群青。颜料红14与酞菁绿为有机合成颜料,合成群青则为无机合成颜料。块铜矾作为矿物颜料,在欧洲曾用于架上画、壁画、手稿等艺术作品中,但在国内还未曾发现其使用历史,这一发现扩展了对绿色颜料的认识。壁画的地仗层依据藏式壁画制作传统使用了阿嘎土,准备层则由黄土制备。研究结果表明,壁画制作时以阿嘎土打底,刷一层黄土找平壁面,以胶调和颜料绘制于黄土层之上。壁画除了使用一些常见的传统藏式壁画材料,还发现了一些近代人工合成材料,说明扎什伦布寺强巴佛殿四层北壁及吉康扎仓南殿西侧壁画曾经历过重绘或补绘。该研究结果不仅弥补了扎什伦布寺壁画的研究空缺,也为扎什伦布寺修缮历史的补充及完善提供了重要证据。     

广西邕宁顶蛳山遗址出土黑色石料材质的光谱无损分析

石质材料鉴定是旧石器时代考古学研究的基础,因为石质种类会影响石器的制作技术、器物形态、工具类型,从而进一步制约遗址的石工业面貌乃至文化面貌。然而,仅从外观上对石器材质进行判定有很大的不确定性,特别是在鉴别黑曜石和玻璃陨石这类外观极其相似的天然玻璃质材料,大量案例表明人工目验的结果是不准确的,经常会出现误判的情况。因此,越来越多的研究开始借助现代科学仪器对石器材质进行鉴定。顶蛳山遗址作为岭南地区一处十分重要的石器时代遗址,为我们了解广西地区史前文化特征与内涵,探讨广西与周围地区史前文化交流提供了十分宝贵的资料。然而,对于出土在顶蛳山遗址中的大量黑色石器,发掘者们对这些石器的材质一直存疑。为了确定顶蛳山遗址出土黑色石料的材质,利用拉曼光谱、红外光谱和能量色散X射线荧光光谱（ED-XRF）等分析手段对其进行了原位无损材质鉴定。Raman分析表明,所有样品均为非晶态SiO₂类物质;同时样品的均在380 cm-1处出现极强吸收峰,提示样品中可能含有黄铁矿。所有样品的红外光谱在1 200~900 cm-1处平滑且不见明显肩峰,同时在750~500 cm-1处不见明显吸收峰,表明样品不含斜长石、石英等矿物,这与玻璃陨石的物相特征相吻合。ED-XRF结果表明,样品的主要成分是SiO₂和Al₂O₃,且其碱土金属（RO）和铁含量高而碱金属含量低（R₂O）,R₂O/RO小于1、K₂O/CaO的比值处于0.8～1.6之间,这些成分特征均与玻璃陨石相符。综合以上分析结果,可确定本文分析的石料样品均是玻璃陨石。分析结果对于进一步探讨顶蛳山遗址出土黑色石料的产地,顶蛳山遗址先民的活动范围及其与周边地区史前文化的交流与互动都具有重要参考价值。     

4种红色青田石的矿物成分与谱学特征

浙江省青田县的青田石为我国四大图章石之一。青田石均为原生矿，属于硐采图章石。开采出的青田石具有丰富的颜色，但是其中红色品种的青田石较少，一般为特征的暗红棕色。对产自青田县山口矿区的4种红色青田石：红花冻、红花、石榴红、桔红石进行了谱学研究，主要采用了偏光显微镜、X射线粉末衍射(XRD)、以及拉曼光谱(LRM)对组成它们的主要和次要矿物成分和颜色成因进行了初步探究。在偏光显微镜下, 对四种红色青田石薄片样品中颜色的分布形态进行了详细观察。其中，红花冻和桔红石的红色部分呈颗粒状、团块状浸染分布于基体中，而石榴红和红花的红色部分呈点状、脉状侵染分布于基体中。在XRD测试中，对它们的主要矿物成分和次要矿物成分进行了研究，并对其进行了青田石种类归属。红花冻、红花和石榴红的主要矿物成分为叶腊石，三者属于叶腊石型青田石。叶腊石存在1Tc和2M两种多型。根据XRD衍射谱中19°~22°（2θ）和28~31°（2θ）处衍射峰形态和具体峰位，可知红花冻主要为2M型叶腊石组成，含有1Tc型叶腊石；红花和石榴红主要为2M型叶腊石组成。其中红花冻的次要矿物成分为地开石，红花的次要矿物成分为石英，石榴红的次要矿物成分为云母；桔红石的主要矿物成分为地开石，属于地开石型青田石。地开石存在有序→无序的结构特征，根据地开石XRD的（020），（110）和（112）衍射峰强度特征，可知石榴红中地开石的有序度较高。桔红石中次要矿物成分为石英。拉曼光谱对红色青田石的次要和微量矿物成分进行了研究，并主要对红色部分的矿物成分进行了探测，以确定红色青田石的颜色成因。测试结果显示，四种红色青田石均含有赤铁矿。此外，红花冻中还存在硬水铝石和金红石；红花中还含有大量石英以及少量硬水铝石和金红石；石榴红中还含有硬水铝石和金红石；桔红石中还含有石英。红花冻、红花和桔红石为赤铁矿微晶致色，而石榴红的为金红石微晶致色。因此，所研究的四种红色青田石均属于杂质矿物致色。     

马达加斯加玛瑙的光谱学特征研究

玛瑙在世界各地分布广泛,有关玛瑙矿物学和光谱学特征的研究颇丰,但对产自马达加斯加安楚希希市和马哈赞加省的玛瑙的光谱学和产地特征研究甚少。采用正交偏光显微镜、红外光谱和拉曼光谱仪对5块来自安楚希希市和马哈赞加省具有纹带结构的玛瑙样品进行光谱学特征分析。结果表明：这两个产地玛瑙的主要矿物成分一致,均为α-石英和斜硅石。来自马哈赞加省的样品靠近中心的白色、红色部分斜硅石的特征拉曼峰（501cm-1）缺失,根据前人研究发现是与玛瑙内部的结构水之间发生脱水反应形成中性水分子,而这些中性水分子与斜硅石反应生成了石英颗粒有关。然而两产地玛瑙的致色矿物不同,马哈赞加省玛瑙棕色和红色部分具有222, 294, 410以及1 316 cm-1的特征拉曼位移峰,与赤铁矿的拉曼特征峰相符,确定这部分的致色矿物是赤铁矿,而安楚希希市玛瑙黄色部分只具有400和1 160 cm-1的特征峰,与六方纤铁矿的拉曼特征峰相符,因此此部分的致色矿物是六方纤铁矿（δ-FeOOH）。部分来自安楚希希市的玛瑙具有少量的杂质矿物,通过拉曼测试发现杂质矿物的成分也是六方纤铁矿（δ-FeOOH）和α-石英。结合六方纤铁矿的特性推测来自安楚希希市的四块样品是处于低温（<80 ℃）、Fe2+含量很少（β<0.03）且空气不流通的偏酸性的环境当中形成的。红外光谱测试发现两个产地的玛瑙均有液态水（3 400 cm-1左右）和结构水（3 750～3 500 cm-1）的红外特征峰,安楚希希市的结构水红外特征峰位于3 740 cm-1处,可推测该结构水位于结构缺陷处。结合马达加斯加玛瑙的光谱学特征和纹带结构的讨论,对推测马达加斯加玛瑙的形成机制有着重要的意义;并且六方纤铁矿（δ-FeOOH）可以作为区别于其他产地的标型矿物,具有产地特征意义;同时为研究马达加斯加玛瑙形成的地质环境提供了数据支持。     

基于多变量光谱数据分析方法的乳腺癌血清拉曼光谱特征研究

相比于细胞、组织等其他病理诊断样品，血液样本更易临床采集，其生化构成变化常表现于医学影像学检测到的临床症状出现之前，更有利于实现恶性疾病的早期筛查与诊断。拉曼光谱(RS)技术，具有快速、无标记、无损、非侵入等检测优势，且可获得特异性的生物分子结构和物质组成信息，在临床血液样品(血浆、血清)的癌变诊断检测中具有重大的应用前景。本工作采用显微拉曼光谱检测技术，在分析不同病变阶段(健康，早期癌变和晚期癌变)乳腺癌血清样品生化组成信息基础上，结合主成分分析(PCA)与线性判别分析(LDA)、支持向量机(SVM)和偏最小二乘算法(PLS-DA)等多变量光谱分析手段，构建光谱特征归类鉴别模型；并采用留一交叉验证方法(LOOCV)评估、比较这些模型的灵敏度、特异性和准确率，探索基于血清拉曼光谱的乳腺癌诊断方法。研究工作在观察血清类胡罗卜素成分共振拉曼光谱现象基础上，进一步分析了乳腺癌病理演进过程中血清样品蛋白质与脂类光谱特征变化。此外，利用多种光谱数据模型，在提取、识别更具代表性的分子光谱特征信息后，实现了较为准确的血清特征光谱信息鉴别分析。其中，PCA-LDA模型的分类准确率达99%; PCA-S...