西班牙莱万特岩画颜料成分的非破坏性研究：基于pXRF与风格学方法的新发现——以Coco de la Gralla遗址为例

为解决西班牙莱万特岩画年代框架模糊及颜料技术传统缺乏系统研究的问题，研究人员通过便携式X射线荧光分析(pXRF)结合风格学方法，对Coco de la Gralla遗址的红色颜料进行非破坏性元素表征。研究发现颜料中Fe、Cu、Ti等元素的浓度与人类图像风格变异显著相关，揭示了不同制备阶段的工艺差异，为重构莱万特岩画技术传统提供了新方法学路径。

　　

在西班牙东部地中海沿岸的石灰岩峭壁上，隐藏着距今约7000至3000年前的史前艺术瑰宝——莱万特岩画。这些以自然主义风格和叙事性场景闻名的壁画，1998年被联合国教科文组织列为世界遗产。然而，这些露天岩画正面临严峻挑战：长期风化侵蚀威胁其保存，而更根本的是，学界对其创作年代仍争论不休——是归属于中石器时代（公元前7-6千年）还是新石器时代（公元前6-3千年）？这一争议的核心困境在于，传统碳十四测年法无法应用于以矿物成分为主的颜料，而既往研究多聚焦于图像风格分类，忽视了颜料技术这一关键维度。

为突破这一研究瓶颈，由法国国家科学研究中心(CNRS)领衔的国际团队选择西班牙塔拉戈纳省的Coco de la Gralla岩棚作为典型案例，开展了一项创新性研究。研究人员设计了一套非破坏性分析协议，将便携式X射线荧光技术(pXRF)与岩壁蚀变特征分析、统计学处理相结合，首次系统探索了莱万特岩画颜料元素组成与风格演变的关联性。这项发表于《Journal of Archaeological Science: Reports》的研究，不仅为岩画年代学研究提供了新思路，更揭示了史前人类技术传统的复杂性。

关键技术方法包括：1) 使用pXRF对红色颜料进行原位元素检测（覆盖Fe、Cu、Ti等关键元素）；2) 结合岩壁钙化层和剥落区域的对照分析排除环境干扰；3) 通过多变量统计处理数据；4) 基于既往风格学分类（如人类图像形态差异）建立分析框架。研究团队特别选择Coco de la Gralla遗址，因其保存状态良好且包含多样化的图像风格。

Coco de la Gralla岩画遗址
该遗址位于蒙齐亚山脉的石灰岩地层，岩棚延伸约10米，包含多个绘画层。岩性分析显示主要成分为CaCO₃，次生元素如S、Al、Si可能来自风化过程。这种地质背景为区分原生颜料信号与环境干扰提供了重要基准。

岩壁特征
pXRF检测显示未装饰岩壁以Ca为主（占比90.2%），含微量S（5.3%）。值得注意的是，装饰区域Fe浓度显著升高（达35.8%），证实红色颜料以铁氧化物为主导。通过对比不同蚀变区域（如钙化层与剥落区），研究人员建立了元素校正模型，有效排除了CaCO₃基质的干扰。

讨论
研究发现三个突破性现象：首先，早期风格（静态人像）与晚期风格（动态场景）的颜料在Fe/Ca比值上存在显著差异（p<0.01），暗示不同时期可能采用不同铁矿石来源或制备工艺。其次，Cu元素在部分晚期图像中异常富集（达487ppm），可能反映有意添加铜矿物以调整色调。最重要的是，通过主成分分析，研究团队成功将6种风格亚型与特定的元素特征关联，例如"细线风格"人类图像普遍含有更高Ti（约2.1%），而"块状风格"则与Mn富集相关。这些发现首次证实莱万特岩画的风格演变伴随着可量化的技术变革。

结论
该研究建立了pXRF在岩画研究中的标准化应用框架，证明元素特征可作为风格分类的辅助指标。更深远的意义在于：1) 为缺乏有机材料的史前艺术品提供了新的断代思路；2) 揭示了莱万特艺术家对矿物原料的选择具有明确时空规律；3) 提出的非破坏性协议适用于全球露天岩画遗产的快速筛查。正如通讯作者Esther López-Montalvo强调的，这项研究"将技术变量纳入风格学分析，为理解史前知识传播机制打开了新窗口"。未来，这一方法可扩展至伊比利亚半岛其他岩画群，有望重构整个地中海史前艺术的技