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唐三彩是我国古代陶瓷艺术的瑰宝，在我国陶瓷发展史上具有里程碑的作用。目前唐三彩研究中存在的问题主要有四个:一是墓葬和遗址出土唐三彩的产地确定问题;二是不断涌现的高仿品使得唐三彩的真伪鉴定成为难题;三是唐三彩釉中铅含量很高，国内外还没有一套合适的铅标样用于唐三彩釉的定量分析;四是唐三彩的呈色机理以及矿物组成在国内外还没有相关的研究。此前学者对于唐三彩的研究，主要集中在中子活化分析(NAA)，电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)以及热电离质谱(TIMS)等方法，这些方法虽然有各自的优点，但对样品都存在不同程度的破坏，这对于珍贵而稀少的唐三彩样品显然是不合适的。基于此，本论文以无损分析为切入点，结合X射线荧光分析(XRF)、X射线吸收精细结构(XAFS)和拉曼光谱分析，对唐三彩的化学组成、呈色机理以及矿物成分进行系统性的研究，为唐三彩的产地溯源和真伪鉴别提供可靠的科学依据。本论文完成的成果主要有以下几个部分: 1.建立了唐三彩产地溯源和真假鉴别的科学标准:通过对唐三彩胎料的分析，发现不同产地的唐三彩具有不同的指纹元素。河南黄冶窑和陕西黄堡窑的特征元素为Ti和Fe;河南黄冶窑和河北邢窑为Mn和Fe;陕西黄堡窑和河北邢窑为Ti，Mn和Zn。当采用主成分分析方法对特定的一些元素进行分析时，可以将不同窑址出土的唐三彩样品区别开来。另外，唐三彩高仿品和真品之间的元素组成及含量也是有差别的，而且这些差别是可以通过XRF无损分析来区分的。 2.研制了一套适用于铅釉陶的无损定量分析标准样品:针对唐三彩黄色釉、绿色釉和蓝色釉，各研制了一套铅标准样品，并利用该铅标准样品对唐三彩的釉进行了定量分析。分析结果表明，不同产地唐三彩釉的化学组成比较相似，这可能是由于唐代不同窑场之间频繁的技术交流，使釉的配料比较接近。 3.初步阐明了唐三彩的呈色机理和烧制工艺:通过XAFS分析，发现唐三彩黄色釉呈色元素Fe的吸收边与Fe2O3重合，表现为+3价，说明唐三彩是在氧化气氛下烧成的，Fe原子位于由4个配位氧原子组成的四面体中，Fe-O之间的配位距离为1.892(A)±0.005(A);绿色釉呈色元素Cu表现为+2价，Cu原子位于由四个配位O原子构成的平面四边形的中心位置，Cu-O之间的配位距离为1.932(A)±0.010(A);蓝色釉呈色元素Co表现为+2价，Co原子位于由4个配位O原子构成的四面体中，Co-O之间的配位距离为1.975(A)±0.007(A)。 4.分析得出了唐三彩胎釉中的矿物组成:通过拉曼光谱无损分析手段，对唐三彩的胎、釉矿物组成成分进行了分析，同时对唐三彩的蓝釉、唐青花以及元青花的钴料进行了对比研究。研究结果表明，唐三彩胎中的主要矿物组成有锐钛矿(TiO2)、赤铁矿(α-Fe2O3)、石英（α-SiO2）、钙长石(CaAl2Si2O8)和石灰石(CaCO3)等;黄色釉中的主要矿物成分为锐钛矿(TiO2)、赤铁矿(α-Fe2O3)、石英(α-SiO2)、微斜长石(KAlSi3O8)和铅的氧化物(Pb3O4，PbO2，PbO)等;绿色釉中的主要矿物成份为锐钛矿(TiO2)、赤铁矿(α-Fe2O3)、石英（α-SiO2）、微斜长石（KAlSi3O8）、孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)和铅的氧化物(Pb3O4，PbO2)等;唐三彩蓝色釉和唐青花钴蓝料的拉曼光谱相一致，通过文献检索得到其矿物组成主要有锐钛矿(TiO2)、CoAl2O4、赤铁矿(α-Fe2O3)、石英(α-SiO2)、微斜长石(KAlSi3O8)、孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)和铅的氧化物(Pb3O4，PbO2)等。