利用穆斯堡尔光谱(MoS)技术解析巴伦西亚地区辉绿岩来源：新石器时代石器溯源的新方法

为解决新石器时代辉绿岩工具来源鉴定难题，研究人员采用穆斯堡尔光谱(MoS)结合pXRF技术，对西班牙巴伦西亚地区6处辉绿岩露头进行铁相分析，成功建立矿物相特征指纹，为考古溯源提供新方法。该研究证实MoS可通过磁铁矿、赤铁矿等铁相差异区分地质来源，弥补传统元素分析局限，成果发表于《Journal of Archaeological Science: Reports》。

　　

在探索新石器时代人类活动时，辉绿岩制成的斧、锛等抛光工具如同史前GPS，记录着原始社会的贸易路线与资源开发策略。这些坚硬岩石被地中海伊比利亚半岛的古人广泛使用，但学界长期面临一个难题：如何准确判断石器原料的来源？传统技术如便携式X射线荧光(pXRF)虽能检测元素组成，却难以区分含相同元素的矿物相；而岩相分析又存在主观性强、难以量化等局限。

西班牙巴伦西亚地区的研究团队独辟蹊径，将核物理领域的穆斯堡尔光谱(MoS)技术引入考古溯源。这种通过⁵⁷Fe核能级跃迁探测铁相的技术，能像"矿物CT"般解析磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿等相的"分子指纹"。研究人员选取该地区6处具有考古意义的辉绿岩露头（包括圣欧拉利亚、皮诺斯等），通过MoS与pXRF联用，构建起多维度溯源体系。

关键技术包括：1) 采用⁵⁷Co(Rh)源透射式穆斯堡尔谱仪分析250mg粉末样品，识别铁价态与矿物相；2) 便携式X射线荧光(pXRF)测定Fe、Ti等7种元素含量；3) 主成分分析(PCA)处理多元数据；4) 薄片偏光显微镜观察辅助矿物鉴定。

研究结果揭示多层次溯源标志：

1. 铁相分布特征：圣欧拉利亚样品独有85%非磁性铁（全无磁铁矿），而芬奥列特含66%磁铁矿；巴塞塔则呈现赤铁矿(35%)与磁赤铁矿(30%)的特殊组合，并检测到微量铁硫化物(Fe_1-xS)。
2. 元素-矿物相关联：总铁含量与磁铁矿呈正相关(r=0.49)，与三价铁负相关(r=-0.56)，反映不同露头风化程度差异。
3. PCA空间分离：PC1(63.89%方差)主要受Fe、Ti驱动，PC2(17.6%)由V/Ni主导，成功区分各露头样品，如皮诺斯与奎萨分居PC1两端。

讨论指出，MoS的铁相"指纹"弥补了pXRF仅能测定总元素的不足，如芬奥列特与奎萨总铁量相近(约11-12%)，但磁铁矿比例相差24%。这种矿物相差异可能源于岩浆冷却速率或后期蚀变，为溯源提供独立于元素组成的判据。尽管需250mg样品量的微损特性限制其在珍贵文物上的应用，但作为校准非破坏性技术（如拉曼光谱）的"金标准"极具潜力。

该研究首次系统验证MoS在辉绿岩溯源中的可行性，为重建新石器时代贸易网络提供新工具。未来通过扩大样本库、开发微取样 protocols，结合机器学习算法，或将开创"多尺度溯源"新范式，揭示伊比利亚半岛史前社会的资源流动与社会互动密码。