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戲劇性的石面具是古代墨西哥城市特奧蒂瓦坎的標誌性發現，人們認為它們是由類似玉石的石頭製成的。許多研究人員還認為，這些大型面具是在前哥倫布時期大都市的遺址上製作的。然而，它們似乎是在該城市以南很遠距離的作坊中製作的。而且它們是由蛇紋石等較軟的石頭製成，並用石英拋光。石英在特奧蒂瓦坎附近沒有出現，這進一步證實了面具是在遙遠的地方製作的這一觀點。“幾乎所有關於特奧蒂瓦坎面具製作的文章都是不真實的，”華盛頓特區史密森尼國家自然歷史博物館的人類學家簡·沃爾什說。
關於這些古老而珍貴的面具的製造的新細節正在逐漸明朗，這要歸功於現代技術：一種特殊的分析掃描電子顯微鏡，它可以識別構成石頭的原子和礦物質，並顯示雕刻它們的工匠留下的微小痕跡。史密森尼的地質學家蒂莫西·羅斯上週在巴爾的摩舉行的美國真空學會（一個材料科學家團體）年會上展示了顯微鏡研究的結果。“我們檢查了大約 150 個來源可靠的面具，來自幾個博物館的藏品，”與沃爾什合作的羅斯說。
在那群面具中，他發現了大約三個贗品，這是透過顯微鏡顯示出現代工具的明顯痕跡而被揭露的。“我們很高興數量如此之少，”他補充道。“但擁有這項技術來辨別真偽非常重要，因為博物館和私人收藏中的許多面具都沒有關於其來源的良好記錄。”
加州大學聖地亞哥分校研究中美洲的人類學家傑弗裡·布拉斯韋爾指出，還有大量其他證據表明特奧蒂瓦坎有著廣泛的聯絡。他在一封電子郵件中說，在該城市發現了其他進口商品。然而，沃爾什和羅斯指出，面具製造者的蹤跡尚未被追蹤到。
在公元一千年的前半葉，特奧蒂瓦坎達到權力頂峰，它位於今天的墨西哥城以北，是新大陸最大的城市。它擁有超過 10 萬居民，高聳的金字塔，多層公寓樓，寬闊的大道和祭祀建築。該社會甚至統治了當時居住在東部（今墨西哥南部和瓜地馬拉）的瑪雅人。該城市在公元七世紀因不明原因崩潰，其建築物遭到洗劫。
目前，世界各地的博物館收藏了 600 多個石面具。沃爾什說，研究人員認為它們是由硬巖玉髓製成的。但沒有人真正分析過它們的成分。
羅斯使用了特殊的掃描電子顯微鏡進行了分析。通常，這種顯微鏡需要用碳或金等顆粒塗覆樣品才能產生影像。但這不能用於珍貴的考古文物，因為它會損壞它們。但羅斯使用低真空顯微鏡，用水蒸氣包圍樣品代替。顯微鏡的光束擊中蒸氣中的電子，這些電子與樣品表面的電子相互作用，產生詳細的影像。它還會產生來自樣品中原子的特徵訊號。“我們可以分辨出任何材料中含有哪種原子，因此可以識別任何礦物質和岩石，”他說。
結果表明，這些面具是由蛇紋石、石灰石和石灰華等礦物質製成的，而不是玉髓。科學家們還在表面發現了更硬的石英顆粒。石英是石頭拋光的好磨料。特奧蒂瓦坎附近沒有發現石英，但在普埃布拉州以南約 150 公里處發現了石英。在普埃布拉，考古學家發現了用於製作具有特奧蒂瓦坎特徵的陶瓷物品的作坊遺蹟。“我們認為面具是由普埃布拉的工匠製造的，在那裡雕刻和拋光，然後長途運輸到這座城市，”沃爾什說。
在面具上發現的其他材料也為這種解釋提供了更多支援：矽藻的骨骼，一種藻類。“它們看起來有點像捲髮器，”羅斯說。這些骨骼形成矽藻土，一種柔軟的沉積物，將是石面具的良好最終拋光劑。同樣，在特奧蒂瓦坎附近沒有發現這種土，但在普埃布拉州發現了。
由於掃描電子顯微鏡可以顯示精細的細節，小至直徑一微米，科學家們能夠看到面具製造者的工具痕跡。（一微米是百萬分之一米，或約四千萬分之一英寸。）事實證明，這是一種區分古老真面具和現代贗品的好方法。“前哥倫布時期的雕刻師會使用石銼和沙子來幫助切割，”沃爾什說。“這在面具表面留下了一條筆直的凹槽。”現代偽造者——受此類面具在拍賣會上可拍出 15 萬至 25 萬美元的價格的刺激——使用旋轉切割機，這種切割機速度更快，但會留下非常不同的特徵。“你可以看到切口中的曲率，”她說。現代刀片也鑲嵌著鑽石，這會留下明顯的平行凹槽。
研究人員表示，令人欣慰的是，大多數博物館藏品似乎都是真品。展望未來，隨著特奧蒂瓦坎的持續挖掘和更多面具的出現，手頭有一種可以識別偶爾出現的欺詐行為的工具，這更加令人欣慰。