西头遗址位于陕西省咸阳市旬邑县, 是一处包含了自新石器时代到明清时期丰富遗存的人类文化遗迹。 在该遗址的上西头村和南头村发掘点中发现了许多新石器时代的窑洞式房址, 且部分房址的地坪为“白灰面-草拌泥”复合建筑材料, 保存较为完整。 本文首先采用了体视显微镜、 偏光显微镜、 超景深显微镜和扫描电子显微镜（SEM）对“白灰面-草拌泥”地坪的结构进行了显微观察, 为进一步解决样品的制作材料、 制作工艺分析和技术原理等问题, 又利用X射线衍射仪（XRD）、 傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、 热重差热分析仪（TGA-DSC）、 能谱仪（EDS）等多种分析手段对“白灰面”、 草拌泥以及“白灰面-草拌泥”交界面进行了成分的分析检测。 研究结果表明: “白灰面”主要成分是二氧化硅和由料礓石烧制后经过碳酸化反应生成的碳酸钙; “白灰面”有三层, 应是经过三次涂抹叠加而成, 每层白灰面厚度都基本一致且均不超过1 mm; “白灰面”的基底是草拌泥, 其中的秸秆纤维起加筋强化和抑制开裂作用; 涂抹“白灰面”时, 石灰水渗入草拌泥中而氢氧化钙发生碳酸化反应产生了碳酸钙, 有助于草拌泥结构的稳定性和强度; “白灰面”和草拌泥两种建筑材料至今仍结合紧密, 两者之间仅有10~20 μm的间距, 说明至少在新石器时代晚期中国先民已经广泛掌握了“白灰面-草拌泥”这种复合建筑材料及其施工工艺。 该研究对于了解中国远古先民对于天然材料的认识、 利用以及梳理传统建筑科技文明的发展脉络具有重要意义。

河南省洛阳市宜阳县苏羊遗址是中原地区史前时期的重要遗址之一, 该遗址出土房址的地面和墙面涂抹有“白灰面”, 其原料和制作方法对研究史前建筑材料具有重要意义。 采用X射线衍射分析仪（XRD）、 X射线荧光光谱仪（XRF）对采自苏羊遗址的白灰面、 遗址周边地区的几种天然石灰质原料（料礓石、 石灰石和牡蛎）进行分析检测, 以探究苏羊遗址白灰面的制作原料。 采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和扫描电镜（SEM）对苏羊遗址的白灰面、 天然料礓石和模拟制备的白灰面进行分析检测, 利用红外图谱中方解石的ν2/ν4值反映其晶体的无序程度, 并绘制ν2-ν4特征趋势线, 最后结合微观形貌观察, 以探究苏羊先民在制作白灰面时, 是否将原料人工烧制成石灰后再使用。 结果显示, 苏羊遗址白灰面样品的主要物相为石英、 方解石以及少量长石, 化学成分中钙含量与硅含量较高, 其化学成分、 物相等与天然料礓石相似, 而不同于石灰石和牡蛎; 根据红外谱图显示的信息, 苏羊遗址白灰面的ν2/ν4平均值在3.6左右, 远低于人工烧制石灰的ν2/ν4值, 其ν2-ν4特征趋势线也与天然料礓石的接近; 结合扫描电镜观察结果, 可初步认为苏羊先民在制作白灰面时, 以天然料礓石为原料, 未对料礓石进行人工烧制, 是直接将其粉碎后与水按比例混合成浆状, 涂抹于墙面、 地面以及窖穴穴壁。 相关研究结果为辨别天然料礓石和人工烧制料礓石的碳化产物提供了一种较为便易的研究方法, 有助于进一步了解史前白灰面的制作原料和工艺, 为考古工作人员研究史前居民制作建筑材料的工艺和改善居住环境的思维意识提供了参考依据。

玉玦是我国新石器时代广泛出现的一类重要玉器。 环太湖流域新石器时代遗址中出土的大量玉玦, 具有鲜明时代和地域特征, 为探索中国玉文化起源和传播提供了重要实物。 为获取环太湖流域新石器时代玉玦的基础材料学信息（如主要矿物组成、 硬度等）, 以及探索玉料随时间演变规律和可能的原料来源, 本文以浙江省境内3个代表性新石器时代遗址——田螺山、 仙坛庙和江家山遗址出土的玉玦为研究对象, 采用X射线衍射(XRD)和质子激发X射线荧光(PIXE)分析技术对其进行了无损分析检测。 研究结果表明: 从河姆渡文化至崧泽文化晚期, 所分析玉玦的主要组成矿物为萤石、 迪开石、 石英、 白云母、 透闪石和蛇纹石等, 以萤石、 玉髓和迪开石为主, 且时代早于透闪石和蛇纹石。 结合已有的研究成果, 探讨了相关遗址出土玉玦的原料随时间变化特征、 原料来源, 以及玉玦的材料学特征与加工工艺之间的内在联系。