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锶同位素在自然科学技术中的应用综述 娟娟 近年来，随着自然科学技术在考古学中的广泛应用，同位素分析方法作为其中之一，越 来越得到考古学家的重视，并在考古遗址的分析研究中得以运用，取得较为显著的成果。此 外锶同位素在考古学、地层学、沉积学、古气候、石油地质学和矿床学等领域中都有着广阔 的应用前景。 本文就锶同位素分析法在考古学、地层学、古季风研究方面的应用进行一些简单介绍。 一、锶同位素在考古学中的应用。 在考古学的新领域里，考古学家们广泛地运用同位素分析方法，获取了大量史前人类的 13 15 信息。例如通过对骨骼中 C 和 N 同位素的研究可以了解人们食物中C 、C 植物及海洋 3 4 和陆生食物所占的比例；通过对骨骼中=5 L 30 比值的研究可以了解人们在食物链中所处的 营养等级，并据此来探究古人类的食谱。Ericsion 1985 年首先提出了利用锶同位素来了解人 们的迁移情况，近年来随着考古学家的尝试和分析技术的提高，已经成为一种比较成熟的考 古学方法。在一些研究中已经取得 一些非常好的结果，比较成功地解决 一些考古学难题。 锶同位素示踪技术在考古学中的运用已经越来越受到人们的关注。首先是对考古遗址中 骨骼内锶同位素的测量已经成为研究史前人类迁移状况的一个有效方法。研究的材料主要是 人骨和牙齿。 在理想的情况下，迁移人口的牙釉质的锶同位素值应当与当地人的骨骼和牙釉质中的值 完全不同，然而这种区别并不总是明显的。在这些研究中经常发 骨骼和牙釉质的同位素比 值是一个范围。所测定的骨骼组织的值中那些特别高或者低的值很明显的是外来的个体，但 是没有一个客观的标准来区别那些与当地值的范围接近的个体。进行研究的工作者建议用来 区分当地和外来人口的置信界限应当用生物利用锶同位素比值的平均值 （由动物样品确定） ±2 倍的标准偏差。虽然有时标准的选择是有些主观的，但按照习惯用这个来辨别史前 人口迁移情况已经成为一个相对客观的标准。 在欧洲史前史中，线纹陶文化的年代大约为公元前 5700 年－公元前 5000 年，传统上 被认为是中欧新石器的最初阶段，其源头是匈牙利平原的斯达克沃—克洛斯文化，后来扩展 到其他地区，因此长期以来被当作史前时期人类迁移的经典例子。T.D.Price 等人选取 莱 茵河上游地区属于线纹陶文化的两处 地进行锶同位素的研究，一处叫做福勒姆波恩一处叫 做斯沃辛根。经研究确认，福勒波恩的11 个个体中有7 个是迁移来的，占总数的64% ；斯 沃辛根的21 个个体中有7 个是迁移来的，占总数的33% 。研究结果表明两处 地中的个体 存在较高的迁移率，说明线纹陶文化中的农民有着高的迁移率并且与周围其他区域的农民有 着交流。从中我们可以看出，一般情况下，用锶同位素来确定人类的迁移问题是一个直接而 又有说服力的方法。牙釉质中的锶同位素反映人的出生地，骨骼中的反映出人的死亡地。 同一个体的两者间存在差异，表明这个人在一生中曾经迁移过，并且由此还可能解决人类的 迁徙与传播、不同人类群体间的关系等问题。 其次为对人类食谱的研究成果。锶、钡主要存在于人体骨骼无机物羟磷灰石中。在动物 体内锶和钡的大部分都分布在骨骼的无机物中,在肌肉组织内几乎没有。食草动物和食肉动 物的锶和钡的获取量不同。但是前人在微量元素分析中发 烧骨和非烧骨的微量元素含量有 明显差异,其中烧骨的锶和钡与动物活着的时候相比没有明显的变化。 微量元素食性分析是以骨骼中无机成分作为研究对象的。用蒸馏水和丙酮,借助超声波 洗净样品表面附着的土等遗物,待冷冻干燥后,将样品表面削掉 1mm,再把呈明显深褐色的部 位全部去掉。剩下的样品用玛瑙研锛研 (土壤样品直接用玛瑙研锛研 ) 。将骨骼粉末样品 进行干燥后,称出100mg,和2ml 硝酸(HNO3 )一起放入聚四氟乙烯容器内,在不锈钢加压分解 容器中加热到所有的酸蒸发完为止,然后加入 100 μg 的浓硝酸和蒸馏水定容到 10ml