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戏剧性的石面具是古代墨西哥城市特奥蒂瓦坎的标志性发现，人们认为它们是由类似玉石的石头制成的。许多研究人员还认为，这些大型面具是在前哥伦布时期大都市的遗址上制作的。然而，它们似乎是在该城市以南很远距离的作坊中制作的。而且它们是由蛇纹石等较软的石头制成，并用石英抛光。石英在特奥蒂瓦坎附近没有出现，这进一步证实了面具是在遥远的地方制作的这一观点。“几乎所有关于特奥蒂瓦坎面具制作的文章都是不真实的，”华盛顿特区史密森尼国家自然历史博物馆的人类学家简·沃尔什说。
关于这些古老而珍贵的面具的制造的新细节正在逐渐明朗，这要归功于现代技术：一种特殊的分析扫描电子显微镜，它可以识别构成石头的原子和矿物质，并显示雕刻它们的工匠留下的微小痕迹。史密森尼的地质学家蒂莫西·罗斯上周在巴尔的摩举行的美国真空学会（一个材料科学家团体）年会上展示了显微镜研究的结果。“我们检查了大约 150 个来源可靠的面具，来自几个博物馆的藏品，”与沃尔什合作的罗斯说。
在那群面具中，他发现了大约三个赝品，这是通过显微镜显示出现代工具的明显痕迹而被揭露的。“我们很高兴数量如此之少，”他补充道。“但拥有这项技术来辨别真伪非常重要，因为博物馆和私人收藏中的许多面具都没有关于其来源的良好记录。”
加州大学圣地亚哥分校研究中美洲的人类学家杰弗里·布拉斯韦尔指出，还有大量其他证据表明特奥蒂瓦坎有着广泛的联系。他在一封电子邮件中说，在该城市发现了其他进口商品。然而，沃尔什和罗斯指出，面具制造者的踪迹尚未被追踪到。
在公元一千年的前半叶，特奥蒂瓦坎达到权力顶峰，它位于今天的墨西哥城以北，是新大陆最大的城市。它拥有超过 10 万居民，高耸的金字塔，多层公寓楼，宽阔的大道和祭祀建筑。该社会甚至统治了当时居住在东部（今墨西哥南部和危地马拉）的玛雅人。该城市在公元七世纪因不明原因崩溃，其建筑物遭到洗劫。
目前，世界各地的博物馆收藏了 600 多个石面具。沃尔什说，研究人员认为它们是由硬岩玉髓制成的。但没有人真正分析过它们的成分。
罗斯使用了特殊的扫描电子显微镜进行了分析。通常，这种显微镜需要用碳或金等颗粒涂覆样品才能产生图像。但这不能用于珍贵的考古文物，因为它会损坏它们。但罗斯使用低真空显微镜，用水蒸气包围样品代替。显微镜的光束击中蒸气中的电子，这些电子与样品表面的电子相互作用，产生详细的图像。它还会产生来自样品中原子的特征信号。“我们可以分辨出任何材料中含有哪种原子，因此可以识别任何矿物质和岩石，”他说。
结果表明，这些面具是由蛇纹石、石灰石和石灰华等矿物质制成的，而不是玉髓。科学家们还在表面发现了更硬的石英颗粒。石英是石头抛光的好磨料。特奥蒂瓦坎附近没有发现石英，但在普埃布拉州以南约 150 公里处发现了石英。在普埃布拉，考古学家发现了用于制作具有特奥蒂瓦坎特征的陶瓷物品的作坊遗迹。“我们认为面具是由普埃布拉的工匠制造的，在那里雕刻和抛光，然后长途运输到这座城市，”沃尔什说。
在面具上发现的其他材料也为这种解释提供了更多支持：硅藻的骨骼，一种藻类。“它们看起来有点像卷发器，”罗斯说。这些骨骼形成硅藻土，一种柔软的沉积物，将是石面具的良好最终抛光剂。同样，在特奥蒂瓦坎附近没有发现这种土，但在普埃布拉州发现了。
由于扫描电子显微镜可以显示精细的细节，小至直径一微米，科学家们能够看到面具制造者的工具痕迹。（一微米是百万分之一米，或约四千万分之一英寸。）事实证明，这是一种区分古老真面具和现代赝品的好方法。“前哥伦布时期的雕刻师会使用石锉和沙子来帮助切割，”沃尔什说。“这在面具表面留下了一条笔直的凹槽。”现代伪造者——受此类面具在拍卖会上可拍出 15 万至 25 万美元的价格的刺激——使用旋转切割机，这种切割机速度更快，但会留下非常不同的特征。“你可以看到切口中的曲率，”她说。现代刀片也镶嵌着钻石，这会留下明显的平行凹槽。
研究人员表示，令人欣慰的是，大多数博物馆藏品似乎都是真品。展望未来，随着特奥蒂瓦坎的持续挖掘和更多面具的出现，手头有一种可以识别偶尔出现的欺诈行为的工具，这更加令人欣慰。