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沥青的考古学和历史

沥青是分解有机材料的天然有机副产品,在过去的 40,000 年中,许多人都在使用它。

沥青的考古学和历史

沥青(也称为沥青或焦油)是一种黑色、油性、粘性形式的石油,是植物腐烂后自然产生的有机副产品。它防水且易燃,至少在过去的 40,000 年里,这种非凡的天然物质已被人类用于各种任务和工具。现代世界中使用了许多加工类型的沥青,设计用于铺路和屋顶房屋,以及柴油或其他瓦斯油的添加剂。bitumen 在英式英语中的发音是“BICH-eh-men”,在北美的发音是“by-TOO-men”。

什么是沥青

天然沥青是最稠的石油形式,由 83% 的碳、10% 的氢和少量的氧、氮、硫和其他元素组成。它是一种低分子量的天然聚合物,具有随温度变化而变化的显着能力:在较低温度下,它是刚性和易碎的,在室温下它是柔韧的,在较高温度下沥青会流动。

沥青矿床自然存在于世界各地——最著名的是加利福尼亚州的特立尼达沥青湖和拉布雷亚焦油坑,但在死海、委内瑞拉、瑞士和加拿大艾伯塔省东北部发现了大量的矿床。这些沉积物的化学成分和稠度差异很大。在一些地方,沥青从陆源自然挤出,在其他地方,它出现在可以硬化成土丘的液体池中,还有一些地方,它从水下渗漏中渗出,沿着沙滩和岩石海岸线冲刷成沥青球。

用途和加工

在古代,沥青被用于大量用途:作为密封剂或粘合剂,作为建筑砂浆,作为熏香,以及作为装饰颜料和陶器、建筑物或人体皮肤上的纹理。这种材料也可用于防水独木舟和其他水上运输,以及在古埃及新王国末期的木乃伊化过程中。

处理沥青的方法几乎是通用的:加热直到气体凝结并熔化,然后添加回火材料以将配方调整到适当的稠度。添加赭石等矿物质会使沥青变稠;草和其他植物物质增加稳定性;松脂或蜂蜡等蜡质/油性元素使其更粘稠。由于燃料消耗的成本,加工过的沥青作为贸易项目比未加工的更昂贵。

已知最早使用沥青的是大约 40,000 年前 的旧石器时代中期的尼安德特人。在尼安德特人的遗址,如 Gura Cheii Cave(罗马尼亚)和叙利亚的 Hummal 和 Umm El Tlel,发现沥青附着在石器上,可能是为了将木柄或象牙柄固定在锋利的工具上。

在美索不达米亚,在乌鲁克和铜器时代晚期,在叙利亚的Hacinebi Tepe 等地,沥青被用于建造建筑物和芦苇船的防水,以及其他用途。

乌鲁克扩张主义贸易的证据

对沥青来源的研究阐明了美索不达米亚乌鲁克扩张主义时期的历史。美索不达米亚在乌鲁克时期(公元前 3600-3100 年)建立了洲际贸易体系,并在今天的土耳其东南部、叙利亚和伊朗建立了贸易殖民地。根据印章和其他证据,贸易网络涉及来自美索不达米亚南部的纺织品和来自安纳托利亚的铜、石头和木材,但来源沥青的存在使学者们能够绘制出贸易图。例如,已发现青铜时代叙利亚遗址中的大部分沥青来自伊拉克南部幼发拉底河的 Hit 渗漏。

利用历史参考资料和地质调查,学者们已经确定了美索不达米亚和近东的几种沥青来源。通过使用多种不同的光谱学、光谱学和元素分析技术进行分析,这些学者定义了许多渗出物和沉积物的化学特征。考古样本的化学分析在确定文物出处方面取得了一定的成功。

沥青和芦苇船

Schwartz 及其同事(2016 年)认为,沥青作为贸易商品的出现首先是因为它被用作在幼发拉底河上运送人员和货物的芦苇船的防水材料。到公元前 4 世纪初的 Ubaid 时期,来自美索不达米亚北部的沥青到达了波斯湾。

迄今为止发现的最早的芦苇船涂有沥青,位于科威特 As-Sabiyah 的 H3 遗址,约公元前 5000 年;它的沥青被发现来自美索不达米亚的Ubaid遗址。来自稍晚一点的沙特阿拉伯Dosariyah 遗址的沥青样品来自伊拉克的沥青渗出物,这是 Ubaid 时期 3 更广泛的美索不达米亚贸易网络的一部分。

埃及青铜时代的木乃伊

从新王国末期(公元前 1100 年之后)开始,在埃及木乃伊的防腐技术中使用沥青就很重要——事实上,木乃伊的衍生词“mumiyyah”在阿拉伯语中的意思是沥青。除了松脂、动物脂肪和蜂蜡的传统混合物外,沥青还是第三中间时期和罗马时期埃及防腐技术的主要成分。

一些罗马作家,如 Diodorus Siculus(公元前一世纪)和 Pliny(公元一世纪)提到沥青被卖给埃及人进行防腐处理。在获得先进的化学分析之前,埃及各朝代使用的黑色香脂被认为是用沥青处理过的,并与脂肪/油、蜂蜡和树脂混合。然而,在最近的一项研究中,克拉克及其同事(2016 年)发现,在新王国时期之前制造的木乃伊上的香脂中没有一种含有沥青,但这种习俗始于第三中间(约公元前 1064-525 年)和晚期(约 525-公元前 332 年)时期,并在 332 年之后,在托勒密和罗马时期 最为流行。

青铜时代结束后,美索不达米亚的沥青贸易继续进行。俄罗斯考古学家最近在黑海北岸的塔曼半岛发现了一个装满沥青的希腊双耳罐。从阿拉伯联合酋长国的罗马时代的迪巴港回收了几个样本,包括许多大罐子和其他物品,其中含有来自伊拉克的 Hit 渗漏或其他身份不明的伊朗来源的沥青或用沥青处理过。

中美洲和萨顿胡

最近在中美洲前古典时期和后古典时期的研究发现,沥青被用来给人类遗骸染色,也许是一种仪式颜料。但更有可能的是,研究人员 Argáez 及其同事表示,这种染色可能是由于使用加热的沥青涂抹在用于肢解这些尸体的石器上造成的。

在英格兰萨顿胡 ( Sutton Hoo ) 的 7 世纪船舶墓葬中发现了散落在各处的闪亮黑色沥青块碎片,特别是在头盔残骸附近的墓葬沉积物中。在 1939 年挖掘和首次分析时,这些碎片被解释为“斯德哥尔摩焦油”,一种通过燃烧松木产生的物质,但最近的再分析(Burger 及其同事,2016 年)已确定这些碎片是来自死海来源的沥青:非常中世纪早期欧洲和地中海之间存在持续贸易网络的罕见但明确的证据。

加利福尼亚的丘马什

在加利福尼亚的海峡群岛,史前时期 Chumash 在固化、哀悼和埋葬仪式中使用沥青作为人体涂料。他们还用它把贝壳珠连接到研钵、杵和滑石管等物体上,他们用它把抛射点连接到轴上,把鱼钩连接到绳索上。

沥青也用于防水篮筐和填缝海上独木舟。迄今为止,海峡群岛最早发现的沥青位于圣米格尔岛烟囱洞的 10,000-7,000 cal BP 之间。中全新世期间沥青的存在增加(7000-3500 cal BP,早在 5,000 年前就出现了篮筐印象和焦油鹅卵石簇。沥青的荧光可能与木板独木舟(tomol)的发明有关全新世晚期(3500-200 cal BP)。

加利福尼亚原住民用液体形式的沥青和用草和兔子皮包裹的手形垫子来防止它粘在一起。陆地渗漏被认为可以为托莫尔独木舟产生更好质量的粘合剂和填缝剂,而 tarball 被认为是劣质的。

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