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秦始皇陵是中国历史上第一位皇帝的陵寝,其规模之大,陪葬坑之多,为历代帝王陵墓之冠。为了揭开秦始皇陵墓的奥秘,考古工作者从60年代初就开始对陵园进行科学的钻探和调查,对兵马俑的人文、社会、政治等社会科学方面做了深入的研究,对兵马俑的烧制过程、烧制温度和烧制气氛等科技问题也做了研究。对于2000年后出土的K0006、K0007号坑陶俑、兵马俑博物馆前出土的日用陶器和秦始皇陵园内城南墙瓦片的一些方面研究较少。本论文选取了秦始皇兵马俑博物馆前出土的日用陶器、秦始皇陵园内城南墙瓦片和秦陵附近的粘土,用中子活化分析(NAA)技术测量样品的常量和微量元素含量,将测量数据进行判别分析,从而确定陶器和瓦片与秦陵附近粘土的关系；选取了秦始皇陵三号坑兵马俑、K0006、K0007号坑陶俑进行物理性能测试,观测陶器的致密程度；用X射线衍射(XRD)仪对兵马俑和石铠甲样品进行物相分析,判断各个兵马俑样品和石铠甲所含的物质；最后通过扫描电镜(SEM)对兵马俑和石铠甲的微观结构进行分析。得出如下结论:
(1)秦始皇兵马俑博物馆前陶器样品和大多数秦始皇陵园内城南墙瓦片样品的原料来源相近。可能取自鱼池沟底、戏水河、五岭遗址和山任村。
(2)兵马俑样品的主要物相基本相同,和秦陵附近粘土的物相也相似。说明兵马俑的原料来源可能是就地取材。根据物理性能分析,三号坑、K0006号坑兵马俑样品的空隙率和吸水率比K0007号坑的均匀。兵马俑样品的主要矿物是:石英、斜长石、钠长石和钙长石。石铠甲的主要矿物是石灰石。
(3)兵马俑样品的显微结构表明:兵马俑样品的表面形貌相似,样品中含有大量的孔洞,结构比较疏松,烧结程度稍低,没有明显的玻璃相和分相。在对石铠甲样品进行分析时可以看到样品颗粒比较均匀,几乎没有气孔,结构比较紧密。