用于分析西班牙哈恩马罗基埃斯·阿尔托斯罗马马赛克的综合便携光谱学

古老地面，新的线索

罗马马赛克常被视为由小石块拼成的美丽图案，但它们也是时间胶囊，保存着关于古代日常生活、贸易与技术的线索。本研究考察了位于西班牙南部哈恩的三幅引人注目的马赛克，使用现代非破坏性科学工具揭示它们的组成与制作方式——而不从博物馆墙面上拆下一块石片。

三幅马赛克中的隐秘故事

研究聚焦于马罗基埃斯·阿尔托斯遗址出土的三幅马赛克：一幅描绘海神特提斯，另一幅描绘类似丘比特的有翼嬉戏小神（erotes），第三幅以盘旋的植物图案为饰。如今这些马赛克被陈列在哈恩博物馆的墙上，远离它们原来的罗马建筑。随着时间推移，许多考古语境——谁制作了这些作品、使用了哪些材料以及它们如何被修复——均已丧失。此项工作旨在将马赛克作为历史文献来重建部分失落的故事，而非仅仅把它们看作装饰品。

将马赛克带入数字时代

由于无法移动或取样，研究团队首先通过摄影测量创建了非常详尽的数字影像：数千张重叠照片被处理成清晰、可放大观察的三维模型。这些影像让研究者可以在桌前而非在变化的博物馆照明下，精确挑选代表性的小方砖（tesserae），覆盖不同颜色与质地。随后研究人员携带便携设备到博物馆现场：手持拉曼仪，通过激光识别矿物；以及手持X射线荧光（XRF）仪，揭示存在哪些化学元素。两种工具共同为每一块小方砖提供了一种“指纹”式识别，而无需对其造成损伤。

这些微小瓷砖由何而成

研究显示，三幅马赛克中的大多数小方砖均由当地石灰岩制成，该石材在哈恩周边呈现多种色调。石灰岩化学成分的细微差异——例如硅或锶含量的变化——表明工匠可能从同一地质区域的不同部位精心挑选石料以获得特定色彩与质感。在某些深色石块中，团队检测到无定形碳的痕量，解释了它们近乎黑色的外观。较少数量的小方砖为玻璃，尤以Erotes马赛克为主，其中明亮的蓝、绿、橙、红与黑色使场景更加生动闪耀。这些玻璃色彩来自诸如铜、铁，有时还有铅和锑等金属，它们按罗马玻璃制造的配方被加入以调色。

铁质砂岩的惊喜

最引人注目的发现之一是广泛且刻意使用一种富铁的暗红色岩石，称为铁质砂岩，其主要成分为赤铁矿。这类小方砖在化学上显著不同于周围的石灰岩，铁含量高得多。铁质砂岩在两幅更具人物性的马赛克——特提斯与Erotes中被有选择地使用，用以强调诸如女神的头发与桨、海景中的鱼、以及erotes与他们船只的细节。尽管哈恩周边铁矿床常见并在近代有开采历史，但在欧洲其他地区的罗马马赛克中很少报告使用铁质砂岩。其硬度、深红色以及古代文献中可能提到的象征意义，或许使其成为当地马赛克工匠特别青睐的材料。

石与玻璃中的区域指纹

通过将数字成像、便携光谱学与先进统计分析相结合，研究者不仅编目了这些马赛克所用的材料，还展示了这些选择如何反映出一种区域性风格。对当地石灰岩的依赖、Erotes马赛克中早期且丰富的彩色玻璃使用，以及对铁质砂岩的独特偏好，都指向哈恩地区在罗马世界中具有自身认同的马赛克传统。对非专业读者而言，关键结论是：现代科学技术可以把古代艺术品转化为有关资源利用、工艺与地方审美的有力证据——帮助我们把这些马赛克视为某个罗马伊比利亚社区的标识，而不仅仅是幸存的地面图画。

引用: Sánchez, A., Montejo, M., Tuñón, J. et al. Integrated portable spectroscopy for the analysis of Roman mosaics from Marroquíes Altos, Jaén, Spain. npj Herit. Sci. 14, 55 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02339-4

关键词: 罗马马赛克, 考古测量学, 便携光谱学, 文化遗产, 材料分析