新疆營盤遺址出土絲織物染料和纖維品種及來源

Dye and fiber varieties and sources of silk fabrics from the Yingpan site in Xinjiang

摘要：

文章通過對新疆營盤遺址出土的漢晉時期部分紡織品進行染料和纖維品種鑒別，分析這批織物的紡織材料來源，為出土紡織品提供科學認知和后續保護提供依據。采用高效液相色譜—離子阱質譜聯用技術鑒別染料品種，采用形貌分析、蛋白質組學方法鑒別絲纖維品種。分析結果明確了這批營盤出土的絲織品使用了川黃檗和西茜草染料;纖維采用家蠶絲和野桑蠶絲;推測這批織物中使用的家蠶絲紗線產自四川、湖南、湖北地區，野桑蠶絲紗線產自新疆本地，不同品種的絲線在原料產地采用當地產的植物染料進行絲線的染色，織物為新疆本地織造。

關鍵詞：

營盤遺址;染料;纖維;黃檗;西茜草;家蠶絲;野桑蠶絲

中圖分類號：

TS101.921.8; K876.9

文獻標志碼：

B

文章編號： 10017003（2024）10期數0115起始頁碼08篇頁數

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2024.10期數.013（篇序）

收稿日期：

20240128;

修回日期：

20240911

基金項目：

國家重點研發計劃課題項目（2019YFC1520302，2019YFC1521302）

作者簡介：

郭丹華（1983），女，工程師，主要從事紡織考古、古代紡織材料分析測試的研究。通信作者：康曉靜，副研究員，632554943@qq.com。

絲綢之路綿亙萬里，延續千年，新疆地處絲綢之路的交通要道，是古代東西方多元文明的匯聚之地。新疆獨特干燥的氣候環境，使千年前的紡織品得以較好地保存下來。1989年、1995年、1999年新疆文物考古工作者對尉犁縣營盤遺址先后進行3次搶救性發掘，出土了大量漢晉時期精美的紡織品［1-2］。營盤遺址出土的紡織品色彩豐富且所用纖維涵蓋了絲、毛、棉、麻4大門類。新疆地區出土紡織品的科技考古越來越受到關注，本研究對營盤遺址的8件絲織品染料、纖維進行鑒別研究，為文物的修復保護復原提供科學的基礎信息，豐富了紡織文物數據庫，同時對新疆營盤遺址出土紡織品的研究將為絲綢之路上古代紡織技術的交流和文化的傳播提供實證。

隨著現代分析測試技術的應用，采用高效液相色譜—質譜聯用技術進行染料分析不僅能夠分離天然染料中的不同色素成分［3］，而且可以表征每種成分的分子結構。宋殷［4］在尼雅遺址出土的絲織品上發現了蒽醌類染料茜草和胭脂蟲，說明有西方染料傳入新疆地區。Liu等［5］在樓蘭古城出土的地毯上指認出木樨草中的黃酮類化合物。在古代紡織纖維方面，曹秋玲等［6］對新疆營盤出土的棉籽進行測試分析，指出漢晉時期新疆營盤出土棉籽品種為草棉。鄭海玲等［7］對營盤出土的絲織品進行氨基酸分析。南希等［8］對新疆尼雅遺址墓地出土的紡織品進行了分析，指出織物組織和紋樣反映漢晉時期中原的紡織品傳入西域，西域在融合中原服飾的基礎上，形成適應當地的創新和發展。總體來看，現代分析測試技術可以滿足文物微量無損的測試要求。雖然目前已刊發了一些關于新疆考古紡織品的研究成果，但是營盤遺址出土的紡織品值得進一步開展科學分析。目前對于出土紡織品的染料鑒別不夠廣泛，特別是缺乏絲綢之路上發現的珍貴紡織品文物的顏色溯源;纖維成分鑒別主要以區分絲、毛、棉、麻4大類為主，蠶絲纖維材料的具體品種及織造方式探討也還不多。鑒于營盤遺址的特殊地理位置，出土紡織品從表觀上看就具有明顯的東西文化交融風格，故本研究在前人研究的基礎上，從染料、纖維、紗線織物特征等多個角度綜合分析、互為印證，將液相色譜—質譜聯用技術、形貌分析、蛋白質組學分析等分析技術聯合應用，對營盤出土部分絲織品進行了染料和纖維品種鑒別;同時與織物組織特征結合，推測這些出土紡織品的纖維原料、染色及織造來源。

1 實 驗

1.1 化學試劑

HPLC級乙腈和甲醇（德國Merck公司），LC-MS級甲酸（美國Thermo Fisher公司），HPLC級吡啶（上海安譜實驗科技股份有限公司），98%草酸（美國Acros有機試劑公司），LC-MS級超純水（美國Fisher Scientific公司），4%～8%溶于乙醇/乙醚混合溶劑的AR級火棉膠溶液（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。

1.2 參考品和標準品

植物染料川黃檗（杭州張同泰名醫國藥館），茜草（新疆和田維藥市場），西茜草（新疆巴音郭楞蒙古自治州輪臺縣哈爾巴克鄉）。按照文獻［9］，采用3種植物染料對絲線進行染色制備紗線參考品。天然染料色素標準品小檗堿（99%）、藥根堿（>97%）、巴馬汀（97%）、茜素（97%）、靛藍（97%）和靛玉紅（>97%）（上海阿拉丁生化科技股份有限公司），茜紫素（>90%）（美國Sigma-Aldrich公司）。現代家蠶絲、野桑蠶絲（浙江理工大學紡織材料實驗室）。

1.3 測試樣品

本研究選取新疆營盤出土紡織品樣品24個（新疆文物考古研究所），其中16個樣品為毛織物或棉織物，僅對8個絲織物樣品開展染料和纖維分析（表1）。

1.4 測試儀器

LC20AD高效液相色譜（SHIMADZU，日本），LTQ XL離子阱質譜（THERMO SCIENTIFIC，美國），VANOX AHB-K1萬能顯微鏡（OLYMPUS，日本），JSM-5610LV掃描電子顯微鏡（JEOL，日本），Easy-nLC 1200色譜系統和Q-Exactive Plus質譜儀（THERMO SCIENTIFIC，美國）。

1.5 測試方法

染料萃取采用溫和萃取方法［5］。配制200 μL吡啶/水/草酸溶液（90/90/10）萃取0.2～0.5 mg文物樣品，80 ℃加熱30 min后移取上清液至2.0 mL離心管，氮氣干燥。干燥后殘留物用60 μL甲醇/水（1/1）溶液溶解后移至進樣瓶，上樣20 μL。采用C18反相色譜柱（SHIM-PACK，SHIMADZU）進行分離。染料檢測采用高效液相色譜—離子阱質譜聯用技術（HPLC-IT-MS），儀器參數詳見文獻［10］。

纖維形貌測試采用制作纖維橫截面切片，利用萬能顯微鏡、掃描電子顯微鏡觀察纖維橫截面和縱向形態。絲織品文物的蛋白鑒定采用液相色譜—高分辨質譜聯用技術（LC-HRMS）進行分析。將樣品溶解成肽段后［11］采用納升流速色譜系統進行色譜分離，隨后通過數據依賴采集質譜分析肽段。使用質譜數據庫檢索軟件MaxQuant（2.0.1.0版）將采集到的質譜圖與NCBI-Bombyx mori（Silk moth）數據庫和uniprot-Bombyx mori（Silk moth）數據庫比對驗證。此外，使用檢索軟件基于強度的絕對定量（iBAQ）程序比較同一樣品中不同蛋白質的豐度差異。

2 結果與分析

2.1 染料品種分析

采用HPLC-IT-MS技術對新疆營盤出土的8個紡織品文物樣品進行染料分析，通過與植物染料染色紗線參考品萃取液和染料色素標準品比對，鑒別紅色、黃色和藍色紗線的染料品種或可能來源。

2.1.1 紅色染料

本研究檢測的紅色紗線取自貼金衣下擺鑲錦絳（95BYYM14：9）、刺繡枕（99BYYM2：5）和紅黃藍香囊（BZ：39）。古代紅色染料的來源豐富，含有蒽醌類、多酚類、類胡蘿卜素類等天然產物的動植物都能提供紅色色素用于紡織品著色。蒽醌類染料往往提取自茜草屬植物和介殼蟲，多酚類染料主要是蘇木和巴西木，類胡蘿卜素染料最重要的是紅花。在刺繡枕（99BYYM2：5）紅色繡線萃取液的高效液相色譜圖如圖1（a）所示，可以觀察到兩個色譜峰分別位于13.24 min和14.32 min。其中化合物Ⅰ的紫外—可見吸收光譜的最大吸收峰為278 nm和429 nm，化合物Ⅱ的最大吸收峰為292 nm和482 nm，均反映了蒽醌類化合物的特征吸收帶。在負離子模式下，這兩個化合物的準分子離子峰［M—H］-分別為m/z 239和m/z 255，二級質譜的碎片離子如表2所示，均為中性分子（CO、CO2、H2O）丟失［12］。通過比對蒽醌類化合物標準品，可以確認化合物Ⅰ和Ⅱ分別為茜素和茜紫素。Mouri等［13］對東南茜草（Rubia argyi）、西茜草（Rubia tinctorum）、印度茜草（Rubia cordifolia）和野茜草（Rubia peregrina）進行了蒽醌類特征標記物的識別，認為茜素和茜紫素為主要成分的植物染料來源為西茜草。Cardon［9］調研了染色用茜草屬植物在世界各地的分布，其中東南茜草生長于中國東部、中部，以及日本和韓國，西茜草原產于地中海沿岸并延伸至中亞腹地，野茜草僅出現在歐洲，印度茜草在非洲和亞洲南部均有種植。結合茜草屬植物的化學成分分析和產地分布，該樣品可以認為是西茜草染色。圖1（b）為西茜草染色紗線萃取液的高效液相色譜圖，除了觀察到茜素和茜紫素，還發現在保留時間13.50～14.20 min存在兩個色譜峰，它們的最大吸收峰和質譜碎片離子說明化合物Ⅲ和Ⅳ為偽茜紫素和茜草酸。由于在地下埋藏1 500多年，自然老化很可能導致刺繡枕紅色紗線上的偽茜紫素和茜草酸脫去羧基（—COOH）。本研究檢測的所有營盤出土紡織品的紅色紗線樣品均為西茜草染色。

2.1.2 黃色染料

本研究檢測的黃色紗線取自刺繡枕（99BYYM2：5）、營盤95綠方格綾（未編號）、絹面刺繡手套（BZ：3958）和紅黃藍香囊（BZ：39）。與紅色染料的化合物類別不同，黃色染料的來源主要是含有黃酮類化合物和小檗堿類化合物的植物。黃酮類化合物廣泛地分布在綠色植物的枝葉，其品種非常豐富，有槐米、黃櫨、木樨草、染料木、鼠李等，而小檗堿主要存在于黃檗屬植物。黃檗屬植物包括川黃檗（Phellodendron chinense）和關黃柏（Phellodendron amurense），分別產于中國湖南、湖北地區和東北華北地區。圖2是絹面刺繡手套黃色紗線萃取液的總離子流色譜圖和提取離子流色譜圖。在保留時間8.86 min出現了一個高強度的色譜峰，紫外—可見吸收光譜顯示最大吸收波長為264、347 nm和425 nm（表3），與小檗堿類化合物的特征吸收峰相符。然而，在正離子模式下，觀察提取離子流色譜圖發現該色譜峰包含了兩個化合物，化合物Ⅰ和化合物Ⅱ的準分子離子峰分別為m/z 336和m/z 352，它們的二級質譜碎片離子來源于CH3·和CO2的丟失。通過與天然色素標準品比對，確認化合物Ⅰ和化合物Ⅱ分別為小檗堿和巴馬汀，且前者的相對含量超過后者相對含量的10倍。根據馮媛等［14］研究，該文物樣品的染料很可能來源于川黃檗。此外，刺繡枕（99BYYM2：5）、營盤95綠方格紋綾和紅黃藍香囊（BZ：39）的黃色紗線均為該植物染料染色。

2.1.3 藍色染料

在營盤95綠方格綾（未編號）和紅黃藍香囊（BZ：39）的綠色和藍色紗線上檢測出靛藍和靛玉紅，這兩種吲哚類化合物是靛青的主要色素。靛青是目前所知古代唯一用于紡織品著色的天然藍色染料［15］，由含靛植物馬藍、菘藍、蓼藍或木藍［16］經過氧化—還原的生物化學過程制得。盡管這四種植物具有各自的產地特征，但是目前的分析技術僅能夠識別它們共有靛藍和靛玉紅，因此，鑒別靛青染料的植物來源存在一定的難度。今后，期望通過植物考古和分子生物學分析技術解決古代紡織品藍色染料的品種區分問題。此外，靛青常與黃色染料套染獲得綠色。

2.2 纖維品種分析

利用顯微鏡觀察紡織纖維微觀形貌特征，所需樣品量少，對于紡織文物是可行的鑒別手段。蠶絲纖維橫截面呈三角形，縱向光滑，與棉纖維的天然轉曲、麻纖維的橫節、毛纖維的鱗片等顯微形貌有著明顯的區別，利用這些纖維的微觀形態特征鑒別4大類的天然纖維是便捷高效的。本研究采用顯微形貌觀察方法和現代絲纖維形貌對比相結合來鑒別這批營盤出土紡織品的纖維種類。

這批出土織物品類豐富，既有單層織物絹、綾、綺，也有多層織物錦絳，還有刺繡。通過顯微鏡觀察纖維橫截面切片，并掃描電鏡觀察纖維縱向形態，如圖3、圖4所示;單層織物絹、綾、綺樣品所用家蠶絲微觀形貌橫截面呈現較規則的三角形，

縱向呈現平直的絲纖維形態，與現代家蠶絲形貌一致。樣品貼金衣下擺鑲錦絳（95BYYM14：9）、刺繡枕（99BYYM2：5），這2個樣品通過纖維形貌判定所用纖維也是蠶絲纖維。但是貼金衣下擺鑲錦絳（95BYYM14：9）和繡枕（99BYYM2：5）中紅色紗線所用絲纖維的橫截面形狀與黃色的紗線不同，紅色紗線的絲纖維截面呈現一端略圓、一端略尖的形狀，相同放大倍數下，單根纖維的面積比黃色紗線小。對比觀察紅色紗線的截面形貌與現代野桑蠶絲的形貌及單纖維較吻合，如圖3所示。這樣小而細長的絲纖維橫截面形態在至目前所見研究成果中絲質文物比較少見，多年來也僅在新疆地區出土的紡織品中有發現。彭婕等［17］曾對江西、湖北、江蘇、內蒙古等地出土的古代紡織品做過蠶絲纖維形貌分析，研究中的絲纖維橫截面多呈現與現代家蠶絲類似的較規整三角形形貌。說明新疆

地區作為絲綢之路西域和中原等其他地區的交匯之地，所用的紡織材料與中原、湖南、湖北等地區相比，有著多元的特征。

貼金衣下擺鑲錦絳（95BYYM14：9）紅色紗線的纖維微觀形貌與現代野桑蠶絲的形貌相似而非家蠶絲。形貌觀察只能初步判定出纖維為蠶絲這一大類，為了進一步探索貼金衣下擺鑲錦絳（95BYYM14：9）紅色紗線的絲纖維品種，本研究采用基于質譜技術的蛋白質組學分析方法進行進一步的鑒別。Lee等［18］采用蛋白質組學分析技術對帕爾米拉遺址出土的絲織品進行分析，指出家蠶的特征蛋白和野桑蠶的特征蛋白，將家蠶絲和野蠶絲在分子水平上區分出來。Chen等［19］也曾利用蛋白質組學技術找到家蠶與柞蠶的標志蛋白，用于區分家蠶絲和柞蠶絲。采用蛋白質組學分析該文物的紅色紗線，鑒別的結果發現除了具有家蠶（Bombyx mori）特征蛋白P05790，

還找到野桑蠶（Bombyx mandarina）的特征蛋白A0A6J2KE10、Q9BLL8和P04148。并且結合該文物樣品纖維橫截面與現代野桑蠶絲近似的特征，說明紅色紗線的原料很可能來自于野桑蠶或其相近物種。因為家蠶由野桑蠶馴化，兩者具有同源性，因此蛋白檢測結果顯示錦絳紅色紗線也存在家蠶蛋白。

2.3 絲織物的來源

絲綢主要起源于中國黃河流域和長江流域。絲綢的傳播包括產品的傳播、織造技術的傳播、蠶種的傳播等，反映了絲綢之路上文明互鑒的情況。絲綢作為產品傳播開始很早，從中原和江南往西的傳播，通過河西走廊到達西北地區，然后與草原絲綢之路聯通。在中國的西北地區，張騫通西域之前絲綢已開始向西傳播，新發現的絲織文物出自甘肅張家川馬家塬戰國墓地、新疆哈巴河喀拉蘇墓地等都是強有力的證據。到漢晉時期，中國典型的織錦已經出現在絲綢之路沿途更為遙遠的地區［20］。古代絲綢的技術交流傳播，內容涉及染料、

纖維材料、織造工藝及圖案設計等，本研究基于出土絲織品染料和纖維品種科學鑒別的結果，再結合紗線及織物的結構特征，進一步探討這些出土絲織品的來源，為出土絲織品的來源研究提供了新的依據和佐證。

家蠶的馴化是農業史上的重大事件之一，養蠶、繅絲、織綢是中華民族對人類文明做出的重要貢獻。近十多年，大量基于DNA分子標記、線粒體基因或基因組的研究進一步確定了家蠶的祖先是中國野桑蠶，家蠶起源于中國野桑蠶已獲得學界共識［21］。1926年山西夏縣西陰村仰韶文化遺址出土的半個蠶繭，1958年湖州錢山漾出土的良渚文化時期的絲線，1977年，浙江余姚河姆渡遺址出土的雕刻有蠶紋的牙雕小盅，這些出土文物實證至少在5 000年以前，古代中國的北方、南方從野桑蠶到家蠶的馴化已經開始［22］。中國東方的織錦技術于公元3世紀前后傳入新疆地區。當時的人們從東方引進了蠶種，而且還模仿學習了漢式織錦的圖案循環方法［23］。

蔣猷龍《浙江認知的中國蠶絲業文化》一書指出：在當時的新疆有著不殺蠶，待蛹蛾羽化后以繭殼制造綿打線的傳統［24］。這一傳統在《大唐西域記》中有著詳細的記載：“王妃乃刻石為制，不令傷殺，蠶蛾飛盡，乃得制繭。敢有違犯，神明不佑。”因為蠶種的來之不易和蠶種本身的稀少，且漢晉時期新疆一帶信奉佛教不肯殺生的傳統，新疆當時沒有像內地一樣煮繭繅絲以抽取長絲，而是任憑蠶蛹在化蛾之后破繭而出，采集蛾口繭進行紡絲織綢［25］。所以，新疆地產的絲織品所用紗線多需要加捻方可便于織造。孫志芹等［26］認為加強捻的習慣也源于紡織原料的區別。西亞古代的紡織原料主要是亞麻和羊毛，而羊毛為短纖維，必須加捻成毛線方可織造。雖然后來西方也采用了蠶絲作為原料，但由于紡織習慣的不同或者未能徹底了解絲的性能，西亞、中亞織物的經線常加強捻。新疆地區在蠶絲纖維傳入之前也主要是使用毛纖維為主，所

以新疆地產絲質紗線加捻就也可能受到此習慣的影響。隨著蠶桑技術傳入新疆，當地人民開始學習織造絲綢特別是提花織錦的方法。趙豐［25］的研究曾指出此類加有Z捻的綿線錦絳為新疆地產。綿線錦絳應該是他們最初的產品，這一產品采用了與中原完全一致的平紋經重組織及風格接近的動物造型，不過從提花方法上則是一種挑花的方法。

營盤貼金衣下擺鑲錦絳（95BYYM14：9）和刺繡枕（99BYYM2：5）黃色紗線的染料經檢測為川黃檗。《本草綱目》中記載該染料植物的產地為四川、湖南、湖北或周邊地區［27］。川黃檗被用來染色唐代絲綢［28］，采用該染料染色絲織品能夠避免微生物和昆蟲地侵蝕，其殺菌除蟲的特殊功能也能曾被廣泛用于染紙。敦煌藏經洞出土的最早金剛經寫本就被檢測出含有川黃檗的主要成分小檗堿和巴馬汀［29］。這也說明川黃檗這種主要產自四川和湖南、湖北地區的植物，廣泛應用于染色。營盤出土的這兩件織物是采用家蠶絲纖維原料染黃色。《大元氈罽工物記》記載中國出產的茜（草）根有四處，分別為回回茜（寧夏）、西蕃茜根（西域）、哈剌章茜根（云南）和陜西茜根［30］，錦絳和刺繡枕的紅色紗線用西茜草染色，很可能就是來自于新疆本地的茜草屬植物。因此，認為這些紅色紗線可能采用新疆本地的野桑蠶絲作為原料，在新疆本地使用新疆特有的茜草植物染得紅色。營盤錦絳（95BYYM14：9）絲線加Z捻，織物組織為古代中國東方傳統的平紋經錦結構。刺繡枕（99BYYM2：5）為紅色地上黃色繡，加Z捻（圖5）。這一紗線加捻、織物組織特征跟染料、纖維的使用情況是吻合的，都表明其是采用新疆以東地區的材料和新疆本地的材料相結合。

綜合織物使用的染料、絲纖維種類及紗線捻向、織物的組織特征，推測營盤出土的此類綿線錦絳和綿線刺繡應是新疆本地織造，所用的家蠶絲線很有可能是從四川、湖南、湖北地區等地區染色后傳入的，紅色紗線使用了新疆當地的野桑蠶絲。既有四川、湖南、湖北地區特有的川黃檗，也有新疆地區特有的西茜草;既有新疆以東地區形貌的家蠶絲，也有特殊絲纖維形貌的野桑蠶絲;多種染料和多種纖維材質集合使用于一件紡織品上，這正說明當時東部地區與新疆的紡織技藝往來交流的頻繁，在紡織原材料染料和纖維的使用上也充分體現了融合。新疆在吸收其東部地區的材料、織造技術的同時又有著西方藝術特色。營盤M14墓出土的貼金衣裝飾帶上貼著連續的圓形金箔，形成聯珠紋［1］。M15墓出土的刺繡褲，用綿線繡出菱格聯珠十字花卉紋樣［31］。這些聯珠紋樣具有西亞、中亞地區的藝術風格。這充分說明新疆是古代東西方的樞紐，多種材料、多種技藝、多種藝術風格在此地交匯，新疆地產織物兼收了東西方的材質、技藝、紋樣、藝術特點，在古代絲綢之路東西文化和技藝的交流互鑒中呈現獨特的魅力。

3 結 論

營盤出土紡織品保存良好，至今仍能保持鮮艷的色彩和一定的強度，這跟新疆當地干燥的地理氣候有重要關系。搶救性發掘獲得的這批紡織品為揭示營盤遺址群在絲綢之路要塞上的紡織技術交流與傳播提供29838943c7d5d7cdb372968e38454218了寶貴的資料。對取自新疆營盤遺址出土的8個絲織物進行了進一步研究，發現8個絲織物樣取自絹、綾、綺、錦絳、刺繡、手套、香囊，通過對8個樣品的染料和纖維品種鑒別，鑒別結果結合紗線、織物組織結構特征分析，可以得出以下結論。

1） 本研究中營盤遺址出土的絲織品染料主要為兩種，紅色染料為西茜草，黃色染料為川黃檗。目前所知，西茜草為新疆特有植物，川黃檗為四川、湖南、湖北地區特有植物，這兩種染料的來源具有鮮明的地域特征。這可以作為鑒別出土紡織品染料產地的一個重要參考依據。

2） 本研究中營盤遺址出土絹、綾、綺、錦絳、刺繡、香囊等織物的纖維原料均為蠶絲，主要有兩類絲纖維。一類是家蠶絲，用于出土的絹、綾、綺等織物組織相對簡單的單層織物;另一類是野桑蠶絲和家蠶絲集合應用于錦絳、刺繡等相對復雜的織物，同一件織物使用了至少兩種絲纖維品種。這為野桑蠶絲在新疆地區的使用提供了實證。

3） 推測本研究中的營盤錦絳（95BYYM14：9）和刺繡枕（99BYYM2：5）中紅色紗線采用新疆當地野桑蠶絲在新疆使用西茜草染色;黃色紗線采用四川、湖南、湖北地區家蠶絲，很大可能在當地使用黃檗染色，但也不排除黃檗染料西傳進入新疆后染色的可能，由于相關文獻資料的缺乏，有待進一步的研究和證實。通過絲綢之路上的貿易傳播或其他途徑，研究認為紗線進入新疆地區后在當地進行織造。這說明了漢晉時期新疆地區絲綢技術的傳播不僅有成品的傳播，也有著半成品的傳播，并伴隨著紡織技藝的提升。

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Dye and fiber varieties and sources of silk fabrics from the Yingpan site in Xinjiang

ZHANG Chi， WANG Xiangrong

GUO Danhua1， YANG Mengfa2， LIU Jian2，3， ZHAO Feng2，4， LI Wenying5， KANG Xiaojing5

（1.Zhejiang Museum of Natural History， Hangzhou 310014， China; 2.International Institute of Silk， Zhejiang Sci-Tech University，Hangzhou 310018， China; 3.China National Silk Museum， Hangzhou 310002， China; 4.School of Art andArchaeology， Zhejiang University， Hangzhou 310030， China; 5.Xinjiang Research Institute ofArcheology and Cultural Relics， Urumqi 830011， China）

Abstract：

A lot of textiles are unearthed from the Yingpan site. The climate of Yingpan is dry， so the colors of the unearthed textiles are well preserved， which provides reliable samples for dye identification. These textiles provide important evidence of cultural and technical exchange on the Silk Road during the Eastern Han and Jin Dynasties. It is of great significance to clarify the spread and development of textile dyes， silk fiber raw materials and weaving techniques on the ancient Silk Road in China， which not only enriches the information database of ancient textile cultural relics， but also provides scientific basis for the subsequent protection， restoration and display of cultural relics.

Eight silk samples from the Yingpan site in Xinjiang were selected for study. On the one hand， the dye and fiber species were identified. On the other hand， the places of origin of these fabrics were analyzed according to the dye and fiber varieties and the characteristics of yarns and fabrics. High performance liquid chromatography-mass spectrometry （HPLC-MS） was used to identify dye varieties， and fiber micro-morphological analysis and proteomics methods were used to identify silk fiber varieties. By identifying the varieties of dyes and fibers of the eight samples， and combining the identification results with the analysis of the structural characteristics of yarns and fabrics， three major conclusions were drawn. Firstly， there are mainly two types of dyes for silk fabrics unearthed from the Yingpan site in this study： the main colorants detected in the red dye are alizarin and purpurin， indicating that the source of the dye is Rubia tinctorum; the presence of berberine as the main ingredient in the yellow dye， with small amounts of palmatine and pharmacophorine， suggests that the source is Phellodendron chinense. Rubia tinctorum is native in Xinjiang， while Phellodendron chinense is grown in Sichuan， Hunan and Hubei provinces. The sources of these two dyes exhibit distinct regional characteristics， which provides important reference for place origin analysis. Secondly， in this study， the fiber materials of fabrics unearthed from the Yingpan site are all mulberry silk， being either domestic silkworm （Bombyx mori） silk or wild mulberry silkworm （Bombyx mandarina） silk. The domestic silkworm silk is used for the simple single-layer textiles， such as spun silk， twill and patterned silk with simple weaves. The cross-section of the microscopic morphology of the used silk is a regular triangle， and the longitudinal morphology of the silk fiber is straight， which is consistent with the morphology of modern silk. The wild mulberry silkworm silk is used together with domesticated silkworm silk for more complex textiles such as Jin-tape and embroidery pillows. The cross-sectional shapes of silk fibers used for red yarns in Jin-tape （95BYYM14：9） and embroidered pillow （99BYYM2：5） are slightly rounded at one end and pointed at the other end， which are consistent with the morphology of modern wild mulberry silk. The protein identification of the red yarn also reveals that it has the characteristic proteins of the wild mulberry silkworm silk. Both domestic silkworm silk and wild mulberry silkworm silk are used on Jin-tape and embroidery pillow， which provides evidence for the use of wild mulberry silk in Xinjiang area， and also reflects the richness and diversity of silk textiles unearthed in Xinjiang. Thirdly， it is speculated that the red yarns of sample Jin-tape （95BYYM14：9） and embroidery pillow （99BYYM2：5） in this study are dyed with Rubia tinctorum in Xinjiang， while the yellow yarns are made of domestic silkworm silk from Sichuan， Hunan and Hubei， and they are likely to be dyed with Phellodendron amurense locally， and then imported into Xinjiang for weaving. This suggests that silk technology in the Han and Jin Dynasties was transmitted not only through finished products but also through semi-finished products， accompanied by improvements in textile techniques.

The article uses micronondestructive analysis test techniques to scientifically identify the dyes and fibers of some fabrics unearthed from the Yingpan site in Xinjiang， and combines the characteristics of the yarns and fabrics from multiple angles to infer the place of weaving. It provides new evidence and support for the study of the transmission of textile materials， technologies and culture along the Silk Road in Xinjiang and the research on the development of textile techniques.

Key words：

the Yingpan site; dye; fiber; Phellodendron chinense; Rubia tinctorum; Bombyx mori; Bombyx mandarina