性植物用于北京古北口明长城建筑粘合剂的淀粉粒证据.pdfVIP

第 ３３卷　第 ３期 第　四　纪　研　究 Ｖｏｌ．３３，　Ｎｏ．３ 　２０１３年５月 ＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹ　ＳＣＩＥＮＣＥＳ Ｍａｙ，２０１３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１７４１０．２０１３．０３．１８ 文章编号　　１００１－７４１０（２０１３）０３－５７５－０７ 糯性植物用于北京古北口明长城 建筑粘合剂的淀粉粒证据 ① ②③ 郑　齐 　王　灿 （ 中国人民大学附属中学，北京　１０００８０； 中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质 ① ② 与环境重点实验室，北京　１０００２９； 中国科学院大学，北京　１０００４９） ③ 摘要　　本文通过对北京古北口蟠龙山段明长城城墙砖缝间粘合剂样品的碘－淀粉实验和淀粉粒分析，发现长城 粘合剂样品中残留有植物淀粉粒，碘－淀粉实验显红棕色，表明淀粉以支链淀粉为主，具糯性；镜下检测到的淀粉 粒具十字消光特征，粒径大于 １０ｍ，具有粟类淀粉粒的一些形态特征。进一步通过对现代小米的糊化过程实验和 μ 淀粉粒形态变化对比分析，表明长城粘合剂样品中观察到的淀粉粒与现代小米加热后糊化－半糊化的淀粉粒相似。 本研究发现了长城粘合剂中粘性植物添加料的直接证据，与史料记载的一些古建筑所使用的“糯米灰浆”有相似之 处，但添加植物显然不是糯米。本研究丰富了对古代粘性植物材料的认识，为了解我国明代长城的建筑工艺及文 物保护提供了依据。 主题词　　淀粉粒糯性植物　北京古北口　明长城　建筑粘合剂 中图分类号　　　Ｋ８７，Ｑ９４　　　　文献标识码　　Ａ 长城是中国古代的防御工程，也是世界建筑史 淀粉存在［１０］，利用热失重分析和红外光谱分析在南 上的奇迹。北京地区明长城坚固的城墙建筑结构是 京明古城墙、西安明古城墙粘合剂中发现淀粉对应 ［１］ ［８，９］ 长城建筑工艺的典型代表 。长期以来对北京地 的官能团的存在 ，实验室模拟“糯米灰浆”并进 区长城的研究多集中于长城的起源、分布、现状调查 行物理化学分析得到与南京明城墙的粘合剂相似的 和保护等方面，具体到建筑工艺、特别是建筑材料方 物理化学特点［６，８，９］等。但是，这些化学、物理实验 ［２］ 面的科学研究并不多 。长城结构复杂，建筑材料 结果只能间接证明淀粉或粘性有机物质的存在，而 ［１，３］ 以砖、石、土、木等为主 ，所有的建筑构件都需要 无法得到淀粉的直接证据，也无法证明粘性添加料 很好的粘合剂粘合在一起才能坚固。目前的资料多 中的淀粉具体来源于何种植物。 认为北京明长城主体城墙以石灰灌浆作粘合剂砌巨 淀粉是葡萄糖分子聚合而成的长链化合物，以 砖筑成［１～４］；但也有资料表明，早在秦代修筑长城 淀粉粒的形式贮藏在植物的根、茎及种子等器官的 ［５］ 薄壁细胞细胞质中。不同种属的植物淀粉具有不同 的工程中，已经采用糯米汁砌筑砖石 ，事实上，石 灰掺有机物粘性添加料是中国古代建筑粘合剂发展 的形态特征，因此，可以根据淀粉粒的形态特征进行 中一个鲜明的特点，如“石灰－糯米”，“石灰－桐 植物种类的鉴定［１１］。淀粉粒分析方法基本思路是