“南海Ⅰ号”沉船出水了大量木质文物，因沉船装载大量铁器，导致靠近铁器的船舱木板中形成了大量铁质沉积物。铁质沉积物的存在，严重影响了海洋出水木质文物长久稳定性保存。本研究以“南海Ⅰ号”沉船出水散木为研究对象，分析了出水木材保存状况和木材结构中铁质化合物特征，为“南海Ⅰ号”沉船木质文物铁质沉积物脱除研究奠定了基础。
图1 “南海Ⅰ号”沉船出水散木样品
研究结果表明，“南海Ⅰ号”沉船出水散木物理性质符合海洋出水木质文物随含水率增大，基本密度逐渐降低的规律；化学组分中综纤维素相对含量降低，木质素相对含量增加；不同样品中灰分含量差异较大，且以Fe元素为主。
图2“南海Ⅰ号”沉船出水散木样品化学组分
图3“南海Ⅰ号”沉船出水散木样品灰分中无机元素
木材结构中化合物包括黄铁矿(FeS2)，菱铁矿(FeCO3)，FeOOH，Fe3O4等；既包括还原态硫铁化合物，也包括氧化态氧铁化合物；主要以铁氧化物和氢氧化物形式存在。
图4 “南海Ⅰ号”沉船出水散木样品XRD谱图
铁质化合物不均匀地集中在木材细胞腔内壁、胞间层、射线和纹孔中；靠近样品表面区域，大量木材细胞腔被铁质化合物完全填充。木材表面和内部含有分布不均匀Fe和S元素。与样品内部相比较，样品外部Fe元素含量较高，S元素含量相对较低。无论是样品内部还是外部，Fe元素更倾向于在木材边缘富集，而S元素倾向于在木材内部富集。铁质化合物富集程度与沉船埋藏过程中铁质文物锈蚀所导致的污染程度有关。
图5 “南海Ⅰ号”沉船出水散木样品横向剖面光学显微观察
图6 “南海Ⅰ号”沉船出水散木样品纵向剖面光学显微观察
图7 “南海Ⅰ号”沉船出水散木样品中铁质沉积物SEM照片
图8 “南海Ⅰ号”沉船出水散木样品中Fe和S元素相对含量和分布
该项工作以“Characterization of Degradation and Deposits of the Wood of Nanhai I Shipwreck”发表于Heritage Science(《遗产科学》)。山东大学文化遗产研究院、环境与社会考古国际合作联合实验室马清林教授为通讯作者。本研究为国家重点研发计划项目课题“海洋出水木质文物保护关键技术研发——海洋出水木质文物沉积物脱除与控制技术研究（2020YFC1521802）”部分成果。研究工作由山东大学文化遗产研究院、北京科技大学科技史与文化遗产研究院和中国文化遗产研究院联合完成。
文章链接：https://doi.org/10.1186/s40494-022-00845-9
【撰稿：张宏英 审核：马清林 编辑：徐文亚】